[发明专利]蓝光半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.蓝光半导体器件的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

在图形化蓝宝石衬底上依次外延生长包含有n型层、有源层和p型层的外延叠层；

在所述p型层上形成欧姆接触金属薄膜层，刻蚀所述欧姆接触金属薄膜层形成特定区域的欧姆接触金属薄膜区域；

转移单层或多层石墨烯薄膜至欧姆接触金属薄膜区域表面，以形成一个周期的金属/石墨烯复合透明电极；

依次重复执行上述欧姆接触金属薄膜区域形成步骤和上述石墨烯薄膜转移步骤1-5次，以在p型层表面形成2-6个周期的金属/石墨烯复合透明电极；

以上述金属/石墨烯复合透明电极作为自对准掩膜，刻蚀所述外延叠层至所述n型层露出；

划片道刻蚀；

在所述n型层表面制备n电极，在所述金属/石墨烯复合透明电极表面制备p电极；

在所述外延叠层、金属/石墨烯复合透明电极、p电极和n电极表面及其侧面沉积钝化层，在所述钝化层表面沉积DBR层，在所述DBR层表面沉积SiN_x保护层；

刻蚀n电极和p电极表面的保护层、DBR层以及钝化层形成倒梯形开孔至所述n电极和p电极，所述开孔的侧壁和水平方向夹角小于45°；

沉积焊料至所述倒梯形开孔，以连接n电极和p电极至基板；

还包括在沉积焊料之前，定义焊盘区域，在所述焊盘区域电子束蒸发Ti/Al/Ti/Pt/Au叠层，之后在惰性气体氛围中退火形成反射型p焊盘金属层和反射型n焊盘金属层；

之后选用厚度为20-30μm的Sn_0.965Ag_0.03C_0.005锡膏将反射型p焊盘金属层和反射型n焊盘金属层连接至基板，经四温区回流焊固化焊盘金属层与基板的互连，其中回流焊的最高温度为250℃；

其中，采用PECVD沉积200nm的SiO₂作为钝化层，DBR层采用电子束蒸镀依次沉积7.5对的第一TiO₂/SiO₂叠层和8.5对的第二TiO₂/SiO₂叠层层叠而成，其中第一TiO₂/SiO₂叠层中TiO₂的厚度为45.4nm，SiO₂的厚度为75.6nm，第二TiO₂/SiO₂叠层中TiO₂的厚度为56.8nm，SiO₂的厚度为94.5nm。

2.根据权利要求1的所述制备方法，其特征在于，形成欧姆接触金属薄膜区域的步骤中，选用电子束蒸发法沉积1-5nm的金属Au、Ag、Pt或Ni薄膜，在氮气气氛中退火与所述p型层形成欧姆接触，刻蚀所述金属薄膜形成特定区域的欧姆接触金属薄膜区域；

将石墨烯薄膜转移至欧姆接触金属薄膜区域表面的步骤包括：采用CVD法在铜箔上沉积石墨烯层，在所述石墨烯层上旋涂厚度约为1.5μm的PMMA，然后采用FeCl₃腐蚀铜箔，待铜箔腐蚀彻底之后，用去离子水清洗剩余的PMMA/石墨烯薄膜，将所述PMMA/石墨烯薄膜转移至欧姆接触金属薄膜区域表面，采用热丙酮溶液去除PMMA，以将石墨烯薄膜转移至欧姆接触金属薄膜区域表面。