[发明专利]ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED

摘要

一种ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED，以纳米图形化(PSS)蓝宝石作为外延基底，使用MOCVD方法生长ZnO低温缓冲层和ZnO高温外延层，以ZnO外延层作为高品质导电衬底，后续生长GaN紫外LED外延，LED芯片经剥离和转移后，形成ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED。新型的垂直结构型GaN紫外LED，可降低器件成本，并提高GaN紫外LED的出光效率。形成ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED，剥离工艺简单，成本低，有利于实现柔性衬底的照明工程。

主权项

1.ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED，其特征在于，以纳米图形化（PSS）蓝宝石作为外延基底，使用MOCVD方法生长ZnO低温缓冲层和ZnO高温外延层，以ZnO外延层作为高品质导电衬底，后续生长GaN紫外LED外延，LED芯片经剥离和转移后，形成ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED；ZnO低温缓冲层和ZnO高温外延层均为单晶结构，低温缓冲层厚度为200‑400 nm，高温外延层厚度为2‑4μm；ZnO和GaN具有相似的晶体结构和晶格常数，以ZnO单晶层作为GaN基LED的衬底材料，实现良好的晶格匹配，并减小GaN缓冲层厚度；利用ZnO外延过程中Al的扩散，形成高电导层，从而作为和n型GaN接触的电子传导层，导电性可控；ZnO的介电常数介于GaN和空气之间；利用垂直于ZnO的位错，采用湿法腐蚀形成表面织构的粗糙表面，提高LED的出光效率。