[发明专利]一种深紫外LEDs制备方法及深紫外LEDs

权利要求书

1.一种深紫外LEDs制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

在衬底上外延生长深紫外LEDs外延片；

将光敏聚合物材料旋涂在所述深紫外LEDs外延片的表面以形成均匀连续薄膜；

在所述薄膜上光刻微图案化的图形；

在所述微图案化的图形上沉积Ni催化金属薄膜，得到深紫外LEDs外延片/微图案化光敏聚合物/Ni催化金属薄膜复合结构；

将所述深紫外LEDs外延片/微图案化光敏聚合物/Ni催化金属薄膜复合结构在惰性气氛下高温退火，形成原位生长的微图案化掺杂石墨烯；

在所述微图案化掺杂石墨烯上制备台面结构，所述台面结构的上下分别为原位生长的石墨烯和n-AlGaN，分别在所述石墨烯和所述n-AlGaN表面制备图案化的金属接触电极，并使所述金属接触电极与深紫外LEDs外延片之间形成欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的深紫外LEDs制备方法，其特征在于，在衬底上外延生长深紫外LEDs外延片的步骤中，包括：

利用高温金属-有机化学气相沉积系统在c面蓝宝石衬底上依次外延生长AlN单晶衬底模板以及深紫外LEDs的器件结构层，所述深紫外LEDs的器件结构层包括多周期的AlN/AlGaN超晶格应力释放层、Si掺杂的n-AlGaN电子注入层、AlGaN多量子阱、高Al组分的Mg掺杂p-AlGaN电子阻挡层，其中，所述深紫外LEDs外延片的发光波长可通过AlGaN多量子阱中的Al组分进行调控。

3.根据权利要求2所述的深紫外LEDs制备方法，其特征在于，在将光敏聚合物材料旋涂在所述深紫外LEDs外延片的表面以形成均匀连续薄膜的步骤中，具体包括：

将光敏聚合物溶液旋涂到深紫外LEDs外延片的表面以形成均匀连续薄膜，所述光敏聚合物为SU-8或S1805G，所述光敏聚合物溶液还添加有富N或者富B的小分子材料，所述富N包括三聚氰胺，所述富B包括硼胺烷络合物。

4.根据权利要求3所述的深紫外LEDs制备方法，其特征在于，在所述薄膜上光刻微图案化的图形的步骤中，具体包括下述步骤：

将所述薄膜置于曝光机上，基于正胶或负胶相应的光刻工艺在所述薄膜上光刻出微图案化的图形。

5.根据权利要求4所述的深紫外LEDs制备方法，其特征在于，在所述微图案化的图形上沉积整面的Ni催化金属薄膜，得到深紫外LEDs外延片/微图案化光敏聚合物/Ni催化金属薄膜复合结构的步骤中，具体为：

采用真空热蒸发或电子束蒸镀的方法在所述微图案化的图形上沉积Ni催化金属薄膜。

6.根据权利要求5所述的深紫外LEDs制备方法，其特征在于，将所述深紫外LEDs外延片/微图案化光敏聚合物/Ni催化金属薄膜复合结构在惰性气氛下高温退火，形成原位生长的微图案化掺杂石墨烯的步骤中，具体包括下述步骤：

将所述深紫外LEDs外延片/微图案化光敏聚合物/Ni催化金属薄膜复合结构置于快速退火炉，在N₂气氛围下高温退火，形成原位生长的微图案化掺杂石墨烯。

7.根据权利要求6所述的深紫外LEDs制备方法，其特征在于，在所述微图案化掺杂石墨烯上制备台面结构，所述台面结构的上下分别为原位生长的石墨烯和n-AlGaN，分别在所述石墨烯和所述n-AlGaN表面制备图案化的金属接触电极，并使所述金属接触电极与深紫外LEDs外延片之间形成欧姆接触的步骤中，具体为：

以SiO₂作为掩膜，采用光刻工艺及干法刻蚀在所述微图案化掺杂石墨烯位置制备台面结构，所述台面结构的上下分别为原位生长的微图案化掺杂石墨烯和n-AlGaN；

利用光刻胶掩膜工艺，分别在所述石墨烯和n-AlGaN表面制备图案化的金属接触电极，所述石墨烯表面沉积有Ni/Au，所述n-AlGaN表面沉积有Ti/Al；

利用快速热退火工艺使金属电极与深紫外LEDs外延片之间形成欧姆接触。

8.一种深紫外LED，其特征在于，由权利要求1至7任一项所述的制备方法制备得到。