[发明专利]一种具有ITO纳米柱网状薄膜的LED管芯及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具有ITO纳米柱网状薄膜的LED管芯的制备方法，该方法是在真空环境下利用VLS晶体生长机理在LED外延片表面电子束直接蒸发ITO纳米柱网状薄膜，所述VLS生长机理为在一定温度下、在LED外延片上形成金属液滴，ITO气相原子或分子不断向金属液滴中溶解析出，实现ITO以晶须的方式生长，形成ITO纳米柱网状薄膜。本发明制备该薄膜通过特殊工艺参数运用VLS晶体生长机理具有晶体的特点，同时该薄膜无序排列呈网状，具有LED表面电流扩展和粗化光提取的效果。通过电子束蒸发方式在真空环境下能实现LED器件上规模量产，同时制备的纳米柱网状薄膜由于方向无序排列，纳米柱波导可实现大角度出光的目的，能很大程度提高取光效率，工艺技术简单，器件性能指标高。

主权项

一种具有ITO纳米柱网状薄膜的LED管芯的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1）对LED外延片清洗；步骤2）在清洗后LED外延片上制备ITO纳米柱网状薄膜，所述制备该方法是在高温真空环境下利用VLS晶体生长机理在LED外延片表面电子束直接蒸发ITO纳米柱网状薄膜，所述高温环境，是指高温下电子束将ITO源汽化分解，所述真空环境是为了使汽化分解后的ITO源在LED外延片表面沉积前部分失去氧析出金属单质：所述的在高温真空环境下利用VLS生长机理为ITO在电子束轰击下高温汽化分解，因缺氧而使得含有金属In、金属Sn的ITO在蒸发过程中遇到LED外延片表面，液化成金属液滴，ITO气相原子或分子在金属液滴催化剂作用下溶解、析出，生长出一根根ITO纳米柱，所述ITO纳米柱生长到一定长度后，界面应力使其弯曲倒塌，从而导致方向无序排列，随着不断有ITO纳米柱生长及弯曲铺展，最后形成ITO纳米柱网状薄膜，实现大角度出光；步骤3）在经步骤2）处理后的LED外延片上制备欧姆接触层，即制备LED芯片的P电极和N电极，最终制成LED管芯；所述步骤2）中所述ITO源在电子束轰击下高温汽化分解，其中通氧量≤3sccm/m3，其真空度≤4×10‑5Pa的真空环境， LED外延片表面温度为260‑330℃。