[发明专利]一种自支撑GaN基发光二极管的制备方法

摘要

本发明涉及自支撑GaN基发光二极管的制备方法，采用的是金属有机化学气相沉积法，先在蓝宝石衬底上依次生长ZnO缓冲层、ZnO外延层以及GaN抗腐蚀层构成的复合衬底；然后在复合衬底上依次生长GaN或者AlN缓冲层、非掺杂GaN过渡层、n型GaN外延层、GaN/InGaN多量子阱发光层，p型GaN外延层和电流扩散层，并在电流扩散层上镀p型GaN接触电极，在n型GaN外延层上并列于GaN/InGaN多量子阱发光层镀n型GaN接触电极；最后用酸液腐蚀法将蓝宝石衬底、ZnO缓冲层和ZnO外延层与GaN抗腐蚀层剥离。该方法可以显著改善散热，获得大功率、高亮度的发光器件，同时蓝宝石片可回收重复使用，利于降低生产成本。

主权项

一种自支撑的GaN基发光二极管的制备方法，该自支撑的GaN基发光二极管在GaN抗腐蚀层(104)上自下而上依次有GaN或者AlN缓冲层(202)、非掺杂GaN过渡层(203)、n型GaN外延层(204)、GaN/InGaN多量子阱发光层(205)，p型GaN外延层(206)和电流扩散层(207)，并在电流扩散层(207)上镀p型GaN接触电极(208)，在n型GaN外延层(204)上并列于GaN/InGaN多量子阱发光层(205)镀n型GaN接触电极(209)，其制备采用的是金属有机化学气相沉积法，步骤如下：1)将经过清洗的蓝宝石衬底(101)装入金属有机化学气相沉积装置反应室，抽真空，在250‑400℃，有机锌源流量5‑100sccm，纯氧气流量为10‑200sccm，气压为0.01‑150Torr，生长厚度为0.1‑1微米的ZnO缓冲层(102)；2)将步骤1)制品在700‑800℃原位退火10‑30分钟，然后于400‑600℃，有机锌源流量5‑100sccm，纯氧气流量为10‑200sccm，气压为0.01‑150Torr，在ZnO缓冲层(102)上生长厚度为0.5‑30微米的ZnO外延层(103)；3)在600‑800℃，有机镓源流量为5‑100sccm，纯氨气的流量为100‑2000sccm，气压为10‑200Torr，在ZnO外延层(103)上生长厚度为0.1‑1微米的GaN抗腐蚀层(104)；4)在上述的蓝宝石(101)、ZnO缓冲层(102)、ZnO外延层(103)以及GaN抗腐蚀层(104)构成的复合衬底上，依次生长GaN或者AlN缓冲层(202)、非掺杂GaN过渡层(203)、n型GaN外延层(204)、GaN/InGaN多量子阱发光层(205)，p型GaN外延层(206)和电流扩散层(207)，并在电流扩散层(207)上镀p型GaN接触电极(208)，在n型GaN外延层(204)上并列于GaN/InGaN多量子阱发光层(205)镀n型GaN接触电极(209)；5)采用酸液化学腐蚀法，将蓝宝石衬底(101)、ZnO缓冲层(102)和ZnO外延层(103)与GaN抗腐蚀层(104)剥离，自支撑的GaN基发光二极管。