[发明专利]镓酸锂衬底上的垂直结构非极性LED芯片及其制备方法

摘要

本发明公开了镓酸锂衬底上的垂直结构非极性LED芯片及其制备方法，该方法在镓酸锂衬底上生长LED外延片，包括生长在镓酸锂衬底上的GaN缓冲层，在GaN缓冲层上的非掺杂GaN层，在非掺杂GaN层上的n型掺杂GaN薄膜，在n型掺杂GaN薄膜上的InGaN/GaN量子阱，在InGaN/GaN量子阱上的p型掺杂GaN薄膜。接着在LED外延片表面通过匀胶、光刻、显影、清洗步骤制备电极图案，在外延片上表面依次沉积电极金属。随后将LED外延片转移至铜衬底上。接着用HCl溶液将原有镓酸锂衬底剥离，制备二氧化硅保护层，将电极对应部分暴露出来，再将电极上的SiO2腐蚀掉，形成完整的垂直结构LED芯片。

主权项

镓酸锂衬底上的垂直结构非极性LED芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在镓酸锂衬底上生长LED外延片，包括生长在镓酸锂衬底上的GaN缓冲层，生长在GaN缓冲层上的非掺杂GaN层，生长在非掺杂GaN层上的n型掺杂GaN薄膜，生长在n型掺杂GaN薄膜上的InGaN/GaN量子阱，生长在InGaN/GaN量子阱上的p型掺杂GaN薄膜；（2）将步骤（1）所得LED外延片依次置于丙酮、乙醇溶液、去离子水中超声，拿出后经去离子水清洗，清洗后用高纯氮气吹干；（3）对清洗后的LED外延片涂抹光刻胶，随后将涂有光刻胶的外延片放置在光刻机中进行曝光，最后将曝光后的外延片浸泡在显影液中；（4）对LED外延片进行电极制备：将步骤（3）所得涂有光刻胶的LED外延片放入电子束蒸发的设备中，对蒸发腔体抽真空，随后依次蒸镀电极金属，蒸镀结束后，对LED芯片进行退火；（5）对LED外延片进行衬底转移：对制备好电极的外延片依次置于丙酮、乙醇溶液、去离子水中超声，拿出后经去离子水清洗，随后放入硫酸中进行样品活化，随后将外延片放入硫酸铜溶液中进行电镀；（6）使用HCl溶液对原有镓酸锂衬底进行腐蚀剥离；（7）使用等离子体增强化学气相沉积方法制备二氧化硅保护层：在步骤（6）所得LED芯片表面沉积SiO2保护层，随后使用匀胶、曝光、显影步骤，在LED芯片表面制备掩模板，将电极图案上的SiO2暴露出来；（8）使用湿法刻蚀的方法，将暴露出来的SiO2刻蚀掉，最后将LED芯片放入去胶液中浸泡，得镓酸锂衬底上的垂直结构非极性LED芯片。