一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片及其制造方法

專利名稱：一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)光二極管芯片及其制造方法，特別涉及一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片及其制造方法。
背景技術(shù)：
LED芯片一般有兩種基本結(jié)構(gòu)，橫向結(jié)構(gòu)(Lateral)和垂直結(jié)構(gòu)(Vertical)。橫向結(jié)構(gòu)LED芯片的兩個電極在LED芯片的同一側(cè)，電流在η-和ρ-類型限制層中橫向流動不等的距離。垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片的兩個電極分別在LED外延層的兩側(cè)，由于圖形化電極和全部的P-類型限制層作為第二電極，使得電流幾乎全部垂直流過LED外延層，極少存在橫向流動的電流，因而可以改善平面結(jié)構(gòu)的電流分布問題，提高發(fā)光效率；也可以解決P極的遮光問題，提升LED的發(fā)光面積。另由于藍寶石基板的導(dǎo)熱系數(shù)差，影響LED的發(fā)光效率。 為了解決LED的散熱難題，未來可能將主要采用垂直結(jié)構(gòu)LED的架構(gòu)，促進LED產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展。氮化鎵發(fā)光二極管(GaN LED)作為實現(xiàn)固態(tài)照明的核心器件，自問世以來其技術(shù)發(fā)展很快，但是為了快速推廣固態(tài)照明的應(yīng)用，仍然需要在大幅度降低生產(chǎn)成本同時提高 GaN LED的性能。自從美國的旭明光電(SemiLEDs)推出基于激光剝離技術(shù)而實現(xiàn)的垂直結(jié)構(gòu)LED芯片以來，目前已證明垂直結(jié)構(gòu)LED芯片具有非常優(yōu)秀的電流擴展特性、優(yōu)良的散熱效果、良好的抗靜電能力，以及很高的外量子效率，因而能夠?qū)崿F(xiàn)更高的流明效率和更可靠、更長的器件壽命。目前主要有四種方法能夠?qū)崿F(xiàn)垂直結(jié)構(gòu)GaN LED技術(shù)。第一種方法是kmiLEDs提出的激光剝離藍寶石法，但因其所需的激光剝離設(shè)備十分昂貴，而且工藝復(fù)雜、控制困難， 導(dǎo)致良品率不高。第二種方法是使用機械研磨方式去除藍寶石或是碳化硅(SiC)襯底，但是SiC襯底的硬度十分大，而又由于外延層很薄，導(dǎo)致機械研磨剝離過程的良率不高，而且成本昂貴。第三種方法是先使用機械研磨法使藍寶石、Si (硅)或是SiC襯底減薄，然后對襯底進行打洞，深入到N型GaN，制造電極實現(xiàn)垂直結(jié)構(gòu)器件。該方法雖然避開了前兩種完全剝離技術(shù)所引起的工藝難度大、成本高的問題，但是因仍保留一部分襯底，導(dǎo)致出光效率并不能充分體現(xiàn)出垂直結(jié)構(gòu)的特點，整體而言性價比不高。第四種是有文獻報道的用所謂外延犧牲層(比如金屬或是其它介質(zhì)材料)來生長GaN。但是根據(jù)GaN的材料生長特性，要求外延犧牲層具有非常好的晶格匹配和熱化學(xué)穩(wěn)定性，因此如何選擇合適的外延犧牲層材料以及制造工藝，是當前研究的熱點前沿。氮化鎵發(fā)光二極管(GaN-LED )作為實現(xiàn)固態(tài)照明的核心器件，外量子效率低是其進一步發(fā)展的一個主要障礙。為改善GaN-LED的外量子效率，多年來人們作了大量的研究工作，使用TCL (Transparent Conductive Layer，透明導(dǎo)電層)是目前所知提高外量子效率最有效的一種方法。目前 GaN-LED 的 TCL 主要采用 Ni/Au (鎳金合金)或是 ITO Qndium Tin Oxides, 錫摻雜的銦錫氧化物膜)材料，鍍膜方法為電子束蒸發(fā)。M/AuTCL為了保障電流均勻擴散，要求TCL有一定的厚度，而在保障了電流擴散均勻的情況下，Ni/Au在可見光波段的光透過率最高僅為76%，這極大限制了 Ni/Au TCL在背光源、大功率照明等領(lǐng)域的應(yīng)用。而對于ITO TCL，雖已證明其具有高可見光透光率和較低的電阻率，并且已大量應(yīng)用在光電器件行業(yè)， 然而ITO中的重原子h (銦)在中高溫下容易擴散，從而導(dǎo)致ITO TCL的性能變差，使得其在大功率應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。同時h還是貴重稀缺金屬，在未來固態(tài)照明普遍使用下，將面臨資源枯竭而不可維系的問題。SiO(氧化鋅)材料不僅具有與GaN幾乎完全匹配的晶格，還具有很高的可見光透過率，較低的電阻率等特性，而且還具有原料價格低廉、材料無毒環(huán)保等特點，是未來取代M/ Au和ΙΤ0，成為新一代TCL的主要可選材料。但是，目前SiO TCL的生長大多數(shù)使用濺射技術(shù)，不能精準控制外延的薄膜質(zhì)量和形貌結(jié)構(gòu)，僅能滿足基本的導(dǎo)電和透明特性。綜上所述，現(xiàn)有垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片及其制造方法需要改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片，順序包括金屬高反射導(dǎo)熱層、P型GaN層、MQff 發(fā)光層、N型GaN層、導(dǎo)電增透層和焊線電極；所述導(dǎo)電增透層包括順序附著在N型GaN層一側(cè)表面的ZnO成核層、ZnO主體層和圓冠納米柱狀ZnO層，所述圓冠納米柱狀ZnO層附著在所述ZnO主體層外側(cè)表面，位于ZnO主體層和焊線電極之間。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是相應(yīng)的提供一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制造方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，包括如下步驟
51)、外延生長緩沖層及垂直結(jié)構(gòu)GaNLED外延片，即選擇合適的襯底，并在襯底一側(cè)順序生長出兩性金屬氧化物的緩沖層和垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片；
52)、剝離襯底，即采用堿性容易腐蝕掉所述緩沖層，從而將垂直結(jié)構(gòu)GaNLED外延片與襯底分離；
53)、制備導(dǎo)電增透層，即在剝離掉襯底的垂直結(jié)構(gòu)GaNLED外延片上制備出一層導(dǎo)電增透層；
54)、制作焊線電極，即在導(dǎo)電增透層上制作焊線電極，完成垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備。本發(fā)明的有益效果是
采用本發(fā)明一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法制備出的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片，其包括作為導(dǎo)電增透層的圓冠納米柱狀ZnO層，該圓冠納米柱狀 SiO層除了能滿足優(yōu)良的導(dǎo)電和透明特性外，還能精準控制生長質(zhì)量和控制形貌，從而使得其對光學(xué)的萃取效率達到更高的特性；因而所制備垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片具有較高外量子效率，有利于實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的目標。此外，采用雙性金屬氧化物制作緩沖層，該緩沖層易被酸堿腐蝕而自剝離，可大大降低后續(xù)剝離襯底的成本，因而能夠獲得更高的良品率，以及更低的生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
中垂直結(jié)構(gòu)GaN LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明具體實施方式
中制造垂直結(jié)構(gòu)GaN LED芯片的主要步驟流程圖。圖3是本發(fā)明具體實施方式
中襯底及垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明具體實施方式
中在襯底上制備垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片的流程圖。圖5是本發(fā)明具體實施方式
中垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片的搖擺曲線圖。圖6是本發(fā)明具體實施方式
中垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片及SiO TCL的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明具體實施方式
中在垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片上生長SiO TCL的流程圖。圖8是本發(fā)明具體實施方式
中對SiO TCL樣品的電阻率測試圖。圖9是本發(fā)明具體實施方式
中對SiO TCL樣品的光透傳率測試圖。圖10是本發(fā)明具體實施方式
中對SiO TCL樣品層狀結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖。圖11是本發(fā)明具體實施方式
中對SiO TCL樣品表面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖。圖12是本發(fā)明具體實施方式
中對SiO TCL樣品的XRD衍射圖。圖13是本發(fā)明具體實施方式
中SiO TCL樣品的PL自發(fā)激射光譜圖。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。
具體實施例方式實施例一
本具體實施方式
將制造垂直結(jié)構(gòu)GaN LED芯片，其結(jié)構(gòu)如圖1所示在金屬高反射導(dǎo)熱層的一側(cè)，順序緊貼排列有P型GaN層、MQW (Multiple Quantum Well，多量子阱)發(fā)光層、N型GaN層、導(dǎo)電增透層；導(dǎo)電增透層的外側(cè)表面還有焊線電極。其中N型GaN層又具體順序包括圖1中的N型GaN主體層、高溫GaN層和GaN層成核層，其中GaN層成核層緊鄰導(dǎo)電增透層，N型GaN主體層緊鄰MQW發(fā)光層，而高溫GaN層位于N型GaN主體層和GaN層成核層之間。該垂直結(jié)構(gòu)GaN LED芯片的制造過程如圖2所示，大致分為四步首先，選擇襯底并在襯底上制備出垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片，該垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片與襯底之間具有緩沖層；然后，去掉緩沖層從而將垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片與襯底無損剝離；再在垂直結(jié)構(gòu) GaN LED外延片上外延生長出導(dǎo)電增透層；最后在導(dǎo)電增透層上制作出焊線電極，從而就制造出了如圖1所示的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED芯片。下面分步詳細介紹具體的制造過程。第一步，外延生長緩沖層及垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片，即選擇合適的襯底，并在襯底一側(cè)順序生長出兩性金屬氧化物緩沖層和垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片。 本步是關(guān)鍵性的一步，大致思路為首先選擇合適的襯底，并利用外延設(shè)備在襯底上外延生長出緩沖層；然后再對緩沖層進行預(yù)處理，為后續(xù)GaN外延生長獲得高質(zhì)量材料打好基礎(chǔ)；再使用外延設(shè)備進行垂直結(jié)構(gòu)GaN LED全結(jié)構(gòu)的外延生長；最后在P型GaN層的外側(cè)制備出一層金屬高反射導(dǎo)熱層，從而獲得垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片，且所述垂直結(jié)構(gòu) GaN LED外延片與襯底之間由一層兩性金屬氧化物所形成的緩沖層。
本步所制造的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片，其與結(jié)構(gòu)如圖3所示由圖3可見，該垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片附著在藍寶石襯底的一側(cè)，順序包括ZnO (氧化鋅)緩沖層、GaN成核層、高溫GaN層、N型GaN主體層、MQff發(fā)光層、P型GaN層和金屬高反射導(dǎo)熱層。其中ZnO緩沖層的厚度一般為20至5000nm (納米)；GaN成核層的厚度一般為10 至150nm ；高溫GaN層的厚度一般不小于Ium ；N型GaN主體層的厚度一般大于2um ；MQff發(fā)光層的厚度一般為14 至 120nm (其中 Quantum Barrier 6 至 12nm，Quantum Well 1 至 3nm，QB+QW的周期數(shù)為2至8個);P型GaN層的厚度一般為80至lOOOnm)。金屬高反射導(dǎo)熱層的厚度為20至500um。本具體實施方式
中具體而言，在(0001)方向藍寶石襯底的一面，緊貼有一層厚度為250nm的ZnO緩沖層；緩沖層的另一側(cè)按照順序排列有45nm的GaN成核層、2um的高溫GaN層、5um的N型GaN主體層、72nm的MQW發(fā)光層，MQW發(fā)光層的外層是200nm的P型 GaN層；P型GaN層外側(cè)緊貼有250um的金屬高反射導(dǎo)熱層。需要說明的是，本具體實施方式
中緩沖層的材料為未摻雜的&10，但是也可以是摻入了金屬feuAlJn中任意一種或者兩種，或者&ι、Α1、Ιη三種的SiO;甚至還可以是其它適合堿性溶液選擇性腐蝕的，其它種類的兩性金屬氧化物材料；而金屬高反射熱導(dǎo)層的材料， 包括但不限于Ag、Pt、Ni、Ti、Au、Cu及其組合。本步制造圖3中垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片的具體步驟如圖4所示，具體描述如下 1、選取襯底并在襯底上生長緩沖層
首選，選取合適的材料作為外延生長的襯底，具體可選擇藍寶石片、硅片、碳化硅片、石英玻璃片等，本處優(yōu)選(0001)方向的藍寶石片。然后，使用 MOCVD (Metal 至 organic Chemieal Vapor DePosition，金屬有機化合物化學(xué)氣相淀積)、MBE (molecularbeamepitaxy分子束外延)或是PECVD (等離子增強化學(xué)氣相沉積)方法，生長溫度為300至800攝氏度，壓力小于20torr，載氣為Ar，DEZn為鋅源，高純氧氣為氧源，在襯底上沉積緩沖層。緩沖層的厚度20至5000nm內(nèi)，緩沖層的材料為未摻雜或是摻入第三族金屬( (鎵)、A1 (鋁)或h (銦)的&ι0。本處具體而言，將藍寶石片用LP至MOCVD (低壓M0CVD)方法生長出摻入( 金屬的ZnO緩沖層，摻雜的( 所占組分化學(xué)計量比為0. 5至18%?？刂粕L溫度為550攝氏度， 壓力小于20torr (托爾，Itorr相當于1毫米汞柱)，載氣為Ar (氬氣)。DEZn (二乙基鋅)為鋅源，高純氧氣為氧源，生長出的ZnO緩沖層厚度為250 nm。2、緩沖層預(yù)處理為后續(xù)GaN外延生長打好基礎(chǔ)。首先必須進行熱化學(xué)預(yù)處理對SiO緩沖層進行熱化學(xué)預(yù)處理，以使后續(xù)的GaN外延生長獲得高質(zhì)量材料。在后續(xù)生長GaN的MOCVD反應(yīng)爐內(nèi)，控制處理溫度大于1000攝氏度，處理壓力小于800mbar (毫巴)，通入氨氣(NH3)、氫氣(H2)或氮氣(N2)中的一種或者三者的任意組合，維持5至180分鐘。ZnO緩沖層在NH3、N2、H2及其組合下進行高溫?zé)峄瘜W(xué)預(yù)處理，可使緩沖層的質(zhì)量更穩(wěn)定，在后續(xù)的高溫GaN生長時不被分解，保證了外延GaN的尚質(zhì)量。本處具體為，取出新鮮生長出ZnO緩沖層的襯底樣品，轉(zhuǎn)移到生長GaN的MOCVD反應(yīng)爐中，轉(zhuǎn)移過程中注意保護樣品不受污染。壓力保持在600mbar，溫度保持在1150攝氏度，在NH3、H2及N2三者混合氣氛下，持續(xù)處理30分鐘。然后還可進一步進行預(yù)氮化處理即在生長GaN成核層前預(yù)先調(diào)整反應(yīng)爐參數(shù)，將反應(yīng)爐溫度控制在450至650攝氏度、壓力控制在150至650mbar，然后通入作為氮化源材料的NH310至600秒，對ZnO緩沖層進行表面預(yù)氮化處理。預(yù)氮化處理的目的是改變ZnO 緩沖層的表面能態(tài)，讓ZnO緩沖層表面出現(xiàn)一層含氮層，使得后續(xù)生長GaN的時候更加容易生長。本處具體而言，將反應(yīng)爐的溫度控制在530攝氏度，壓力控制在300mbar，N2作為載氣(載氣是輸送氮化源材料的氣體，可以為N2或是H2，但作用會有不同，氮化源材料在本處就是NH3)，持續(xù)120秒，進行GaN生長前的預(yù)氮化處理。3、生長GaN成核層采用高低溫兩段外延生長法，順序生長GaN低溫成核層和GaN 高溫成核層，為后續(xù)高溫GaN層的外延生長提供基礎(chǔ)。首先，生長GaN低溫成核層氮化處理完成后通入TMGa(三甲基鎵)，生長GaN低溫成核層。GaN低溫成核層主要生長條件為N2氣氛下，生長溫度為400至600攝氏度，生長 GaN低溫成核層的厚度為75至900nm。然后生長GaN高溫成核層GaN高溫成核層主要生長條件為N2氣氛下，生長溫度為700至900攝氏度，生長GaN高溫成核層的厚度為30至200nm。4、生長高溫GaN層在GaN成核層的外側(cè)生長出高溫GaN層。首先，GaN成核層高溫重結(jié)晶。生長完GaN成核層，在生長高溫GaN厚膜前，需要在N2或H2氣氛下進行重結(jié)晶。重結(jié)晶溫度高于1060攝氏度，載氣為N2或是H2，時間不少于2分鐘。本處具體在N2氣氛下，升溫到1110度使成核層重結(jié)晶，持續(xù)時間150秒，進行GaN
成核層高溫重結(jié)晶。然后，生長高溫GaN層，即在N2氣氛下，在已經(jīng)重結(jié)晶的GaN成核層上進行高溫 GaN的生長。本處具體使用H2為載氣，增加TMGa流量到40sCCm，生長速度為2. lum/hour,持續(xù)生長GaN厚膜1小時，高溫GaN層厚度為2um。5、多量子阱LED全結(jié)構(gòu)的生長即在高溫GaN層外側(cè)依次生長出N型GaN層、MQW 發(fā)光層、P型GaN層。首先生長N型GaN層，H2為載氣，SiH4 (硅烷，即四氫化硅)作為N型導(dǎo)電的摻雜劑，生長N型GaN，厚度5um。然后生長MQW發(fā)光層，溫度降到650-850攝氏度范圍內(nèi)，本處優(yōu)選800攝氏度，H2、 N2混合氣氛下，生長MQW發(fā)光層。最后生長P型GaN層，溫度升到850-1000攝氏度范圍內(nèi)，本處優(yōu)選890攝氏度， H2作為載氣，Cp2Mg (二茂鎂)作為P型導(dǎo)電的摻雜劑，生長P型GaN，厚度200nm
6、制備金屬高反射熱導(dǎo)層
在P型GaN層外側(cè)表面制作一層金屬高反射熱導(dǎo)層，至此即制備出了垂直結(jié)構(gòu)GaN LED 外延片。由于芯片在工作時會產(chǎn)生大量的熱量，隨著溫度的上升，芯片的光電轉(zhuǎn)換效率會急劇下降，為提高和穩(wěn)定光電轉(zhuǎn)換效率，必須在短時間內(nèi)通過將熱量快速導(dǎo)走散發(fā)。本處制備金屬高反射熱導(dǎo)層的意義在于，芯片內(nèi)部發(fā)光時是以中心點向四周各個方向發(fā)散，但實際應(yīng)用過程中通常只應(yīng)用其單一方向的光能，因此金屬高反射層導(dǎo)熱層還可將發(fā)散到其它方向的光，盡可能多的反射至所需的方向，以此提高目標方向的出光效率。此外，金屬高反射熱導(dǎo)層在后續(xù)襯底剝離后還可以對GaN層起到很好的支撐作用，以防止剝離后較薄的GaN 材料在自應(yīng)力作用下破碎。制備金屬高反射熱導(dǎo)層具體采用蒸鍍結(jié)合化鍍或電鍍的方式，此種方式可準確對目標器件進行定位鍍膜，故可以有效將制作成本控制到最低。其中的金屬高反射熱導(dǎo)層的材料，包括但不限于Ag、Pt、Ni、Ti、Au、Cu及其組合，金屬高反射熱導(dǎo)層的厚度一般控制在 20至500um范圍內(nèi)。由圖5可見，使用本步具體實施方式
所獲得的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片樣品的XRD 分析數(shù)據(jù)良好，證明了所獲得的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片樣品質(zhì)量不錯。本步的目的是提供一種以ZnO作為緩沖層的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片的制造方法，利用ZnO與GaN的晶格幾乎完全匹配的特性，ZnO作為GaN生長的緩沖層，有效消除GaN 成核層生長時的晶向偏轉(zhuǎn)，使生長的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片具有低的位錯密度，能夠獲得質(zhì)量完美的GaN外延薄膜，因而提高了外延材料的質(zhì)量；此外，ZnO是雙性金屬氧化物，易被酸堿腐蝕而自剝離，可大大降低后續(xù)剝離襯底的成本；所以采用本步技術(shù)方案垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片的制造方法制造垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片及垂直結(jié)構(gòu)GaN LED芯片，能夠獲得更高的良品率，以及更低的生產(chǎn)成本。第二步，剝離襯底，即采用堿性容易腐蝕掉所述緩沖層，從而將垂直結(jié)構(gòu)GaN LED 外延片與襯底分離。本步將第一步制備的與襯底結(jié)合在一起的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片置于堿性溶液中，因為緩沖層材料為兩性金屬氧化物，所以堿性容易可以將緩沖層腐蝕掉，從而使得襯底與垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片分離開。本處選用氫氧化鈉溶液作為堿性溶液，但是也可以采用氫氧化鉀等其它堿性溶液。正是因為第一步制備出了具有以ZnO為代表的兩性金屬氧化物作為緩沖層的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片，使得本步剝離襯底的工作，相比現(xiàn)有技術(shù)而言更加容易，而且因為非兩性金屬材料普遍不與堿性溶液發(fā)生反應(yīng)，故可確保所鍍的高反射熱導(dǎo)金屬層及其它各部分不受破壞，從而做到外延片和生長襯底的無損分離；也正是因為襯底去除工藝的無損傷，可以將剝離后的襯底重復(fù)利用，從而進一步降低了外延制作的材料成本。第三步，制備導(dǎo)電增透層，即在第二步剝離掉襯底的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片上制備出一層導(dǎo)電增透層，該導(dǎo)電增透層位于垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片的與金屬高反射熱導(dǎo)層相對的一側(cè)(即原來與緩沖層緊貼的那一側(cè))。本步的目的是提供一種制造SiO TCL的方法，在垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片上制備出一層新型的SiO TCL0該方法制造出的SiO TCL如圖6所示，包括順序附著在GaN-LED外延片GaN成核層一側(cè)的ZnO成核層、ZnO主體層和圓冠納米柱狀ZnO層。經(jīng)過測試，該ZnO TCL具有較低的電阻率、較高的可見光穿透率，且薄膜表面形貌可圍繞光子晶體尺寸控制， 與GaN有很高的晶格匹配度；該方法應(yīng)用于GaN-LED時，可明顯提高GaN-LED芯片外量子的效率。為獲得上述SiO TCL,本發(fā)明初步的思路為
利用現(xiàn)有的工業(yè)量產(chǎn)型 MOCVD (Metal-organic Chemieal Vapor DePosition，金屬有機化合物化學(xué)氣相淀積)或者MBE (Molecular Beam Epitaxy分子束外延)等設(shè)備，用有機金屬DESi (二乙基鋅)作為Si源，有機金屬TMAl (三甲基鋁)、TEfei (三乙基鎵)、TMh (三甲基銦)為摻雜金屬源，純度為99. 9999%以上的&作為氧源，純度為99. 999%以上的Ar(氬氣)、He (氦氣)作為載氣和外延生長保護氣氛，在襯底材料上逐步外延生長出SiO TCL0如圖7所示，制備以上所述SiO TCL的具體步驟為 1、生長襯底預(yù)處理
生長襯底預(yù)處理主要包括對作為生長襯底材料的外延片表面進行化學(xué)清洗和爐內(nèi)高溫處理，為后續(xù)的外延生長做準備。本處取GaN-LED外延片進行表面酸堿化學(xué)清污處理，再將MOCVD生長爐子內(nèi)溫度控制在400至900攝氏度，壓力控制在3至IOOtorr (托爾，Itorr相當于1毫米汞柱)，熱處理1至60分鐘，作為后續(xù)外延生長SiO TCL的襯底。本處具體而言控制MOCVD生長爐子內(nèi)的溫度為650攝氏度，壓力為lOtorr，處理時間為20分鐘。2、預(yù)沉積
預(yù)沉積是指在MOCVD、MBE等外延設(shè)備中，在Ar或者He的保護氣氛下，將溫度控制在 200至450攝氏度，壓力控制在2至20torr，保持時間5至120秒，以8. 6E"6至2. IE"4摩爾 /分鐘的流量通入DESi (二乙基鋅)，從而在外延片一側(cè)表面沉積一定的有機金屬DESi和有機摻雜金屬。本處在Ar氣氛下，調(diào)整MOCVD爐內(nèi)溫度至350攝氏度、壓力控制為8. 4torr,通入有機金屬DESi，DEZn的流量為4. 9E—5摩爾/分鐘，通入時間為30秒，使作為外延生長襯底的GaN-LED外延片的一側(cè)表面形成富Si態(tài)，為后續(xù)的外延生長提供良好的基礎(chǔ)。3、ZnO成核層生長
ZnO成核層生長是指，在外延設(shè)備內(nèi)，保護氣氛下，調(diào)整生長溫度保持在200至900攝氏度，然后通入有機金屬DESi，DEZn的流量控制在1. 36E—5至1. IE—4摩爾/分鐘并通入仏， O2的流量控制在4. 5E—3至2. IW2摩爾/分鐘，壓力控制在3至lOOtorr，在GaN-LED外延片表面外延生長出3至30nm的ZnO成核層，為后續(xù)的外延生長做基礎(chǔ)。
本處具體在Ar氣氛下，調(diào)整生長溫度保持在250攝氏度，然后通入有機金屬DE&1， 并通入O2，壓力控制在30torr進行外延生長，使GaN-LED外延片的表面形成20nm(納米)厚度的ZnO成核層。4、ZnO主體層生長
ZnO主體層生長就是，在外延設(shè)備內(nèi)，保護氣氛下，將生長溫度控制在300至900攝氏度，反應(yīng)爐壓力3至lOOtorr，摻入摻雜金屬源TEfei，流量為2. 18E—6至8. 4E—4摩爾/分鐘， 然后將通入A的速度提高到4. 5E_3至2. 7E_2摩爾/分鐘，同時將通入有機金屬DESi的速度提高到2. 73E_5至1. 09E_3摩爾/分鐘，從而加快生長速度，生長出厚度為20至5000nm的 SiO主體層。本步驟中利用層狀(F-M，F(xiàn)rank-van der Merwe )生長模式進行壘晶，獲得致密、表面平滑的層狀ZnO主體層，該層主要作為光學(xué)波導(dǎo)層來減少光傳播損失。生長ZnO主體層時，需要使用三族金屬如TEGa、TMAl、TMIn等進行摻雜，來實現(xiàn)薄膜的N型導(dǎo)電；所述摻雜金屬源即為TEfeu TMAl、TMh中的一種、兩種或者三種。本處具體是在Ar氣氛下，調(diào)整生長溫度到850攝氏度，摻入有機金屬TEfei，摩爾流量為4. 36E—5摩爾/分鐘，然后提高通入有機金屬DESi以及仏的摩爾量分別至1. 3E—4摩爾
11/分鐘和6. 7E_2摩爾/分鐘，生長出結(jié)構(gòu)致密、表面平整，厚度為700nm的層狀ZnO主體層， 即摻雜( 的N型ZnO層，接下來中斷金屬有機原料的通入，但保持&的流量來停止生長。5、圓冠納米柱狀ZnO層生長
圓冠納米柱狀ZnO層生長是利用混合(S-K，Stranski-Krastanov)生長模式，在SiO 主體層外側(cè)生長出若干圓冠跨度距離為10至lOOOnm，圓冠頂部距層狀薄膜的距離為10至 600nm的，具有光子晶體特性的圓冠納米柱狀表面形貌的圓冠納米柱狀SiO層。圓冠納米柱狀ZnO層使出光表面積增加，且還能起到透鏡作用，從而可使光的出射效率更高。本步在Ar氣氛下通過生長在線處理，將MOCVD外延爐的壓力降低到2至50torr， 溫度降低到250至650攝氏度，保持摻雜金屬( 持續(xù)通入10秒至10分鐘，接下來停止通入O2和有機金屬DESi，保持界面終止生長1至20分鐘，然后通入作為生長原材料的&和有機金屬DESuTEGa，誘導(dǎo)生長模式由之前的層狀生長轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌仙L模式，進行具有光子晶體特性的圓冠納米柱狀ZnO表面層的生長，即在ZnO主體層表面上生長出圓冠跨度距離為 10至lOOOnm，圓冠頂部距層狀薄膜的距離10至600nm的圓冠納米柱狀ZnO層，至此即成完整的 ZnO TCL。本處具體而言，在Ar氣氛下通過生長在線處理，將MOCVD外延爐的壓力降低到 30torr，溫度降低到550攝氏度，保持摻雜金屬( 持續(xù)通入2分鐘，接下來停止通入&和有機金屬DESi，保持界面終止生長10分鐘，然后通入作為生長原材料的&和有機金屬DESu TEfe，誘導(dǎo)生長模式由之前的層狀生長轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌仙L模式，進行具有光子晶體特性的圓冠納米柱狀ZnO表面層的生長，即在ZnO主體層表面上生長出圓冠跨度距離為300nm，圓冠頂部距層狀薄膜的距離46nm的圓冠納米柱狀ZnO層，至此即成完整的SiO TCL06、退火處理
為了使生長出的SiO TCL具有更好的光學(xué)和電學(xué)穩(wěn)定性，ZnO TCL需要在Ar、He氣氛下，保持溫度為400至900攝氏度，經(jīng)過1至60分鐘時間，即完成了退火處理。本處具體而言，在完成圓冠納米柱狀SiO層生長后在Ar氣氛下，將溫度升高到900 攝氏度保持10分鐘，從而在MOCVD生長爐中進行高溫退火。圖8所示為使用Hall55測量儀測得所生成的SiO TCL樣品的電阻率，由圖可見該 ZnO TCL樣品的電阻率低于5Ε-4Ω · cm，因而導(dǎo)電性能良好。圖9所示為使用UV2550光譜測試儀測得所生成的SiO TCL樣品對可見光的透過率，由圖可見，該SiO TCL樣品對于 460nm的可見光的透過率高達93%，因而出光效率較高。圖10和圖11所示為所生成的SiO TCL樣品SEM (掃描電子顯微鏡)下表面形貌， 可見SiO TCL的形貌可控，能獲得高的出光效率。由圖可見，ZnO TCL樣品包括層狀ZnO主體層和具有光子晶體特性的圓冠納米柱狀ZnO表面層。SiO TCL樣品表面呈現(xiàn)自組裝生成的圓冠島狀結(jié)構(gòu)，圓冠跨度距離達600nm，圓冠頂部距層狀薄膜的距離150nm。圖12所示為使用布魯克D8高分辨XRD測得SiO TCL樣品的衍射圖。圖13所示為使用PL (光致發(fā)光光譜測量系統(tǒng))觀察到SiO TCL的自激發(fā)頻譜。由圖12和圖13中的樣品材料分析數(shù)據(jù)可見所得樣品的質(zhì)量很高。應(yīng)用本發(fā)明的SiO TCL加工成LED芯片元件， 其比相同條件下的Ni/Au TCL和ITO TCL加工成的LED芯片元件，出光效率分別提升146% 和76%以上。本步利用MOCVD、PECVD, MBE等外延沉積生長技術(shù)得到的SiO TCL,除了能滿足優(yōu)良的導(dǎo)電和透明特性外，還能精準控制生長質(zhì)量和控制形貌，利用aio的折射率與空氣的差別及表面形貌特點，可形成具有光子晶體特性的表面形貌，從而使得其對光學(xué)的萃取效率達到更高的特性；因而應(yīng)用本發(fā)明的aio τα的制造方法所制造的aio tcl，具有高可靠性、低電阻率、高透光性和高效的光萃取效率，能極大的提高LED外量子效率，可促進LED行業(yè)的長足發(fā)展，有利于實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的目標。需要說明的是，應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案生長出透明導(dǎo)電薄膜的材料，包括&10，但不僅限于&10，還包括具有相近性質(zhì)的二元或多元氧化物，比如ITO (Indium Tin Oxides氧化銦錫)、&ι0 (氧化鋅)、Si02 (二氧化硅)、SiNX (氮化硅)及其組合。第四步，制作焊線電極
最后在導(dǎo)電增透層上制作焊線電極，完成如圖1所示的垂直結(jié)構(gòu)GaN LED芯片的制備。 本部分屬于現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)，本文不再詳述。綜上所述，本發(fā)明首先在襯底上用兩性材料制備緩沖層，然后在緩沖層上生長GaN LED外延片，隨后采用選擇性腐蝕法去除緩沖層，從而很容易的將GaN LED外延片從襯底上無損剝離，因而剝離工藝簡單、成本低廉，而且成品率高；此外，剝離下來的襯底可以反復(fù)利用，進一步降低了原料成本。本發(fā)明還進一步的在N型氮化鎵表面制備導(dǎo)電增透層，然后再制作焊線電極，利用導(dǎo)電增透層材料本身的高增透效果和介于氮化鎵與空氣和封裝材料之間的折射率差，可以很好提升外量子效率。實施例二
本實施例與實施例一的基本步驟一樣，只是第三步中相關(guān)參數(shù)不太一樣，最后所生成 ZnO薄膜樣品的相關(guān)參數(shù)也有一些差別，具體而言，在第三步中的成核層生長時，生成15nm 厚度的ZnO成核層。經(jīng)測試，所生成的SiO TCL樣品4Mnm可見光的透過率高達93. 1%，電阻率低于 3.4Ε-4Ω · cm，表面形貌呈現(xiàn)自組裝生成圓冠島狀結(jié)構(gòu)，圓冠跨度距離達900nm，圓冠頂部距層狀薄膜的距離80nm。實施例三
本實施例與實施例一的不同之處在于第三步中成核層生長時，溫度控制在250攝氏度，壓力控制在200torr，生長出的ZnO成核層厚度為22nm。層狀ZnO主體層生長過程中，摻金屬( 進行N型ZnO層生長時，溫度為450攝氏度，所生成的N型ZnO層的厚度為600nm。然后在其它條件不變下通入有機金屬Al，且控制有機金屬Al的摩爾量比金屬( 的摩爾量高5倍，繼續(xù)生長200nm。經(jīng)測試，所得SiO TCL樣品對468nm可見光的透過率高達92. 1%，而電阻率低于 7.4Ε-4Ω · cm，表面形貌呈現(xiàn)自組裝生成圓冠島狀結(jié)構(gòu)，圓冠跨度距離達150nm，圓冠頂部距層狀薄膜的距離47nm。實施例四
本實施例與實施例三的不同之處在于，第三步中層狀ZnO主體層生長過程中，摻金屬 Ga進行N型ZnO層生長時，溫度為850攝氏度，所生成的N型ZnO層的厚度為400nm。然后在其它條件不變下通入有機金屬In，且控制有機金屬h的摩爾量比金屬( 的摩爾量高3. 5倍，繼續(xù)生長200nm。
經(jīng)測試，所得SiO TCL樣品在可見光528nm的透過率高達94. 2%，電阻率低于 2.6Ε-4Ω · cm，表面形貌呈現(xiàn)自組裝生成圓冠島狀結(jié)構(gòu)，圓冠跨度距離達35nm，圓冠頂部距層狀薄膜的距離14nm。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片，順序包括金屬高反射導(dǎo)熱層、P型GaN層、 MQff發(fā)光層、N型GaN層、導(dǎo)電增透層和焊線電極；所述導(dǎo)電增透層包括順序附著在N型GaN 層一側(cè)表面的ZnO成核層和ZnO主體層，其特征在于，所述導(dǎo)電增透層還包括圓冠納米柱狀 ZnO層，所述圓冠納米柱狀ZnO層附著在所述ZnO主體層外側(cè)表面，位于ZnO主體層和焊線電極之間。
2.如權(quán)利要求ι所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片，其特征在于，所述SiO主體層為摻入有機金屬Al、Ga、In中的一種、兩種或者三種，而生成的層狀N型ZnO層；所述 N型GaN層順序包括N型GaN主體層、高溫GaN層和GaN層成核層，所述GaN層成核層緊鄰導(dǎo)電增透層，N型GaN主體層緊鄰MQW發(fā)光層；所述圓冠納米柱狀ZnO層之圓冠的跨度距離為10至lOOOnm，圓冠頂部距SiO主體層10至600nm。
3.—種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，包括如下步驟51)、外延生長緩沖層及垂直結(jié)構(gòu)GaNLED外延片，即選擇合適的襯底，并在襯底一側(cè)順序生長出兩性金屬氧化物的緩沖層和垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片；52)、剝離襯底，即采用堿性容易腐蝕掉所述緩沖層，從而將垂直結(jié)構(gòu)GaNLED外延片與襯底分離；53)、制備導(dǎo)電增透層，即在剝離掉襯底的垂直結(jié)構(gòu)GaNLED外延片上制備出一層導(dǎo)電增透層；54)、制作焊線電極，即在導(dǎo)電增透層上制作焊線電極，完成垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備。
4.如權(quán)利要求3所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，其特征在于，所述步驟Si)又具體包括如下步驟511)、選取襯底并在襯底上生長緩沖層選擇藍寶石片、硅片、碳化硅片、石英玻璃片中的一種作為襯底，并利用外延設(shè)備在所選襯底的一側(cè)表面生長出一層ZnO薄膜作為緩沖層；512)、緩沖層預(yù)處理對緩沖層進行預(yù)處理，為后續(xù)GaN外延生長打好基礎(chǔ)；513)、生長GaN成核層在緩沖層的外側(cè)生長出GaN成核層，為后續(xù)高溫GaN層外延生長提供基礎(chǔ)；514)、生長高溫GaN層在GaN成核層的外側(cè)生長出高溫GaN層；515)、多量子阱LED全結(jié)構(gòu)的生長在高溫GaN層外側(cè)依次生長出N型GaN層、MQW發(fā)光層、P型GaN層，從而制造出垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片；516)、制備金屬高反射熱導(dǎo)層在P型GaN層外側(cè)表面制作一層金屬高反射熱導(dǎo)層，從而制造出垂直結(jié)構(gòu)GaN LED外延片。
5.如權(quán)利要求4所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，其特征在于，步驟Sll)中所述在襯底上生長緩沖層，是指使用MOCVD、MBE、PECVD中的任意一種方法，在襯底一側(cè)表面沉積厚度為20至5000nm的ZnO緩沖層；ZnO緩沖層的材料為未摻雜的 &ι0，或者摻入了金屬fei、Al、In中任意一種或者兩種，或者feuAl、h三種的SiO ；步驟S12)中所述對緩沖層進行預(yù)處理是指對ZnO緩沖層進行熱化學(xué)預(yù)處理，即在后續(xù)生長GaN的MOCVD反應(yīng)爐內(nèi)，控制處理溫度大于1000攝氏度，處理壓力小于800mbar，通入氨氣、氫氣、氮氣中的一種、兩種或者三種的任意組合，維持5至180分鐘；步驟S13)中所述生長GaN成核層，包括順序生長出GaN低溫成核層和GaN高溫成核層；步驟S14)中所述生長高溫GaN層之前還包括GaN成核層高溫重結(jié)晶，所述GaN成核層高溫重結(jié)晶是指，在生長GaN成核層之后，在隊或是吐氣氛下進行重結(jié)晶，重結(jié)晶溫度高于 1060攝氏度，載氣為N2或H2,維持時間至少2分鐘；生長高溫GaN層是指，在N2氣氛下，在已經(jīng)重結(jié)晶的GaN成核層上進行高溫feiN的生長；步驟S15)中所述多量子阱LED全結(jié)構(gòu)的生長包括如下步驟 首先，以H2為載氣，SiH4作為N型導(dǎo)電的摻雜劑，生長N型GaN層； 然后，將溫度降到650至850攝氏度范圍內(nèi)，在H2、&混合氣氛下，生長MQW發(fā)光層； 最后，將溫度升到850至1000攝氏度范圍內(nèi)，以H2作為載氣，Cp2Mg作為P型導(dǎo)電的摻雜劑，生長P型GaN層。
6.如權(quán)利要求5所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，其特征在于，步驟Sll)中所述選取襯底是指，選擇(0001)方向的藍寶石片作為襯底；所述在襯底上沉積ZnO緩沖層是指，用LP至MOCVD方法生長出摻入( 金屬的ZnO緩沖層，摻雜的( 所占組分化學(xué)計量比為0. 5至18% ；生長溫度為300至800攝氏度，壓力小于20torr，載氣為 Ar，DEZn為鋅源，高純氧氣為氧源，生長出的ZnO緩沖層厚度為20至5000 nm ；步驟S12)中所述對緩沖層進行預(yù)處理還包括在熱化學(xué)預(yù)處理后進行的預(yù)氮化處理，即在生長GaN成核層前將反應(yīng)爐溫度控制在450至650攝氏度、壓力控制在150至650mbar， 然后通入氮化源材料10至600秒，對ZnO緩沖層進行表面氮化；步驟S13)中所述生長GaN低溫成核層，是指對緩沖層進行預(yù)處理完成后，在隊氣氛下，溫度為400至600攝氏度，通入TMGa生長出厚度為75至900nm的GaN低溫成核層；生長GaN高溫成核層是指，在隊氣氛下，生長溫度為700至900攝氏度，生長出厚度為30至 200nm的GaN高溫成核層；步驟S14)中所述生長高溫GaN層之前還包括GaN成核層高溫重結(jié)晶，所述GaN成核層高溫重結(jié)晶是指，在生長GaN成核層之后，在隊或是吐氣氛下進行重結(jié)晶，重結(jié)晶溫度高于 1060攝氏度，載氣為N2或H2,維持時間至少2分鐘；生長高溫GaN層是指，在N2氣氛下，在已經(jīng)重結(jié)晶的GaN成核層上進行高溫feiN的生長。
7.如權(quán)利要求3至6中任意一項所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，其特征在于，所述步驟S3)又具體包括如下步驟531)、生長襯底預(yù)處理對作為生長襯底材料的外延片的表面進行化學(xué)清洗和爐內(nèi)高溫處理；532)、預(yù)沉積在外延片一側(cè)表面預(yù)沉積Zn、Mg、Ga,或者Zn、Mg、Ga的氧化物；533)、ZnO成核層生長在GaN-LED外延片表面形成ZnO成核層；534)、Zn0主體層生長利用層狀生長模式進行壘晶，獲得致密、表面平滑的層狀ZnO主體層；535)、圓冠納米柱狀SiO層生長利用混合生長模式在SiO主體層外側(cè)生長出若干直徑為10至IOOOnm的，具有光子晶體特性的圓冠納米柱狀表面形貌的圓冠納米柱狀ZnO層。
8.如權(quán)利要求7所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，其特征在于，步驟S31)中所述生長襯底預(yù)處理具體為，取GaN-LED外延片進行表面酸堿化學(xué)清污處理，再在外延設(shè)備內(nèi)保持溫度為400至900攝氏度、壓力為3至IOOtorr爐內(nèi)高溫處理1至 60分鐘；步驟S32)中所述預(yù)沉積具體為，在保護氣氛下，調(diào)整外延設(shè)備參數(shù)，然后通入有機金屬 Zn,使作為外延生長襯底的一側(cè)表面形成富Si態(tài)；步驟S33)中所述ZnO成核層生長具體為，在外延設(shè)備內(nèi)，保護氣氛下，調(diào)整生長溫度保持在200至900攝氏度，然后通入有機金屬DESi，并通入O2，壓力控制在3至lOOtorr，外延生長出3至30nm的ZnO成核層；步驟S34)中所述ZnO主體層生長具體為，在外延設(shè)備內(nèi)，保護氣氛下，將生長溫度控制在300至900攝氏度，摻入摻雜金屬源，然后提高通入O2以及有機金屬DESi的速度；所述摻雜金屬源為TEfeu TMAl、TMh中的一種、兩種或者三種。
9.如權(quán)利要求8所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，其特征在于，所述步驟S35)后還包括步驟S36)退火處理，所述退火處理是指在外延設(shè)備內(nèi)，保護氣氛下，將溫度保持在400至900攝氏度1至60分鐘。
10.如權(quán)利要求8所述的一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片的制備方法，其特征在于，所述外延設(shè)備為M0CVD、MBE中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片及其制備方法，該方法首先外延生長緩沖層及垂直結(jié)構(gòu)GaNLED外延片，然后剝離襯底，再制備導(dǎo)電增透層，最后制作焊線電極。該垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片順序包括金屬高反射導(dǎo)熱層、P型GaN層、MQW發(fā)光層、N型GaN層、導(dǎo)電增透層和焊線電極；導(dǎo)電增透層包括順序附著在N型GaN層一側(cè)表面的ZnO成核層、ZnO主體層和圓冠納米柱狀ZnO層。采用本發(fā)明制備方法制備出的垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管芯片，除了能滿足優(yōu)良的導(dǎo)電和透明特性外，還能精準控制生長質(zhì)量和控制形貌，獲得更高的光學(xué)萃取效率以及外量子效率；此外，采用雙性金屬氧化物制作緩沖層，可大大降低后續(xù)剝離襯底的成本，能夠獲得更高良品率，以及更低的生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L33/40GK102255026SQ20101024175
公開日2011年11月23日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者江灝, 王孟源, 王鋼, 童存聲, 雷秀錚 申請人:中山大學(xué)佛山研究院, 佛山市中昊光電科技有限公司