[发明专利]一种共晶键合深紫外发光二极管及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202310203231.1 申请日: 2023-03-03
公开(公告)号: CN116314485A 公开(公告)日: 2023-06-23
发明(设计)人: 王幸福;谢易成;杨玉青 申请(专利权)人: 华南师范大学
主分类号: H01L33/00 分类号: H01L33/00;H01L33/36;H01L33/64
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 黎扬鹏
地址: 510631 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 共晶键合 深紫 发光二极管 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种共晶键合深紫外发光二极管制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

在初始生长衬底上依次生长成核层、后续生长缓冲层、电化学腐蚀反应层和深紫外LED发光结构目标层,得到深紫外LED外延片;

对所述深紫外LED外延片进行光刻,通过电感耦合刻蚀在所述深紫外LED发光结构目标层上得到多个互相分离的的深紫外LED发光区;

在所述深紫外LED发光结构目标层上制备水平结构电极;

将多个深紫外LED发光区中的水平结构电极进行共晶键合粘连;

对所述电化学腐蚀反应层进行电化学腐蚀,去除所述初始生长衬底、成核层、后续生长缓冲层和电化学腐蚀反应层。

2.根据权利要求1所述的一种共晶键合深紫外发光二极管制备方法,其特征在于,所述在初始生长衬底上依次生长成核层、后续生长缓冲层、电化学腐蚀反应层和深紫外LED发光结构目标层,具体包括以下步骤:

在所述初始生长衬底上外延生长非故意掺杂的AlN层,将所述非故意掺杂的AlN层作为成核层;

在所述非故意掺杂的AlN层上外延生长轻掺杂的Al0.5Ga0.5N层,将所述轻掺杂的Al0.5Ga0.5N层作为后续生长缓冲层;

在所述轻掺杂的Al0.5Ga0.5N层上外延生长重掺杂的Al0.5Ga0.5N层,将所述重掺杂的Al0.5Ga0.5N层作为电化学腐蚀反应层;

在所述重掺杂的Al0.5Ga0.5N层上外延生长深紫外LED外延结构薄膜,将所述深紫外LED外延结构薄膜作为深紫外LED发光结构目标层。

3.根据权利要求2所述的一种共晶键合深紫外发光二极管制备方法,其特征在于,所述外延生长,包括金属有机化学气相沉积外延、分子束沉积外延、物理气相沉积外延和离子束沉积外延中的一种或多种;

所述深紫外LED外延结构薄膜中至少包括P-GaN层,P-AlGaN层、EBL层、InAlGaN/AlGaNMQWs多量子井结构和n-AlGaN层;其中,P-GaN层为空穴传输层,掺杂元素为Mg;P-AlGaN层为空穴扩展层,掺杂元素为Mg;EBL层为电子阻挡层,构成元素为Al0.75Ga0.25N;InAlGaN/AlGaNMQWs多量子井结构为电子空穴复合发光层;n-AlGaN层为电子传输层,掺杂元素为Si。

4.根据权利要求1所述的一种共晶键合深紫外发光二极管制备方法,其特征在于,所述对所述深紫外LED外延片进行光刻,通过电感耦合刻蚀在所述深紫外LED发光结构目标层上得到多个互相分离的的深紫外LED发光区,具体包括以下步骤:

在所述深紫外LED发光结构目标层外旋转涂敷并固化光刻胶,形成光刻胶层;所述光刻胶包括正胶或负胶中的一种;

自所述光刻胶层对所述深紫外LED外延片进行光刻,得到深紫外LED光刻样品;

对所述深紫外LED光刻样品进行电感耦合刻蚀,在所述深紫外LED发光结构目标层上刻蚀出多个互相分离的的深紫外LED发光区;

去除所述光刻胶层。

5.根据权利要求4所述的一种共晶键合深紫外发光二极管制备方法,其特征在于,所述光刻包括非接触式光刻、接触式光刻、步进式光刻、电子束光刻和浸入式光刻中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种共晶键合深紫外发光二极管制备方法,其特征在于,所述在所述深紫外LED发光结构目标层上制备水平结构电极,具体包括使用光刻电极、热蒸镀电极、磁控溅射电极、离子束溅射电极中的一种或多种方法制备,用于制作水平结构电极的电极材料包括In、Ag、Au、Cu、Ni、Cr和Au-Sn合金中的一种或多种。

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