[发明专利]一种外延结构的GaN基材料发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种外延结构的GaN基材料发光二极管，它包括蓝宝石衬底(1)以及依次置于蓝宝石衬底(1)上方的N-GaN层(5)、多量子阱层(6)、P-GaN层(7)和ITO薄膜(8)，ITO薄膜(8)和N-GaN层(5)上分别置有金属电极Cr/Pt/Au层(15)，其特征在于，所述蓝宝石衬底(1)的上表面边沿露出一圈衬底平面(16)。

2.根据权利要求1所述的GaN基材料的发光二极管，其特征在于，所述衬底平面(16)为图形化衬底或者平衬底。

3.一种外延结构的GaN基材料发光二极管的制备方法，它包括如下步骤：

1)在蓝宝石衬底(1)上沉积一层SiO₂薄膜(2)；

2)在SiO₂薄膜(2)上面的两侧涂光刻胶并显影形成掩蔽层一(3)；

3)腐蚀掉露出的SiO₂，露出蓝宝石衬底(1)中间部分的顶面(4)，去除光刻胶；

4)放入金属有机物气相沉积MOCVD设备中，在顶面(4)上外延出LED结构，其中从下至上依次为N-GaN层(5)、多量子阱层(6)和P-GaN层(7)，并退火；

5)湿法腐蚀掉SiO₂，用电子束蒸发E-beam方法蒸发形成ITO薄膜(8)；

6)在ITO薄膜(8)顶面涂光刻胶并显影形成掩蔽层二(9)；

7)湿法腐蚀出ITO图形，露出P-6aN层(7)的表面(10)；

8)用ICP设备刻蚀出N-GaN层(5)一侧的台面(11)，去除光刻胶；

9)重新涂光刻胶并显影形成掩蔽层三(12)；

10)湿法腐蚀ITO薄膜(8)，去除光刻胶，并在N₂气氛中进行退火；

11)在表面生长SiO₂薄膜(13)，在SiO₂薄膜(13)上涂光刻胶显影形成掩蔽层四(14)；

12)湿法腐蚀掉露出的SiO₂薄膜(13)；

13)去除光刻胶，电子束蒸发方法分步蒸发金属电极Cr/Pt/Au层(15)，并剥离出金属电极Cr/Pt/Au层(15)；在N₂气氛中进行退火的合金化处理，形成发光二极管。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述生长SiO₂薄膜(13)可以是SiOx，SiNx或其他介质。