[发明专利]一种LED三维光子晶体结构及制备方法

摘要

本发明公开了一种LED三维光子晶体结构及制备方法，其特征在于，采用纳米压印技术、蒸镀技术以及气相沉积技术等相结合的工艺制备，p-GaN层上表面刻蚀有多个圆柱孔洞形成3D光子晶体单元阵列，圆柱孔洞相互之间形成等边三角形排布，圆柱孔洞底部与有源层的距离h小于40nm，圆柱孔洞内从底部往上交替沉积两种折射率不同的材料至孔洞上部，最后由一层不活泼固体材料将孔洞封口。该三维光子晶体不仅能耦合出有源层中的能量，提高LED的发光效率，而且能够产生更好的光子带隙，增强对光出射的波长和方向的控制能力，全面提高LED的光学性能。

主权项

一种LED三维光子晶体结构，自下而上依次包括衬底、n‑GaN层、有源层、p‑GaN层，其特征在于，所述p‑GaN层上表面刻蚀有多个直径为200nm～800nm的圆柱孔洞形成3D光子晶体单元阵列，圆柱孔洞之间形成等边三角形排布，边长a的取值范围为400nm～1800nm；圆柱孔洞底部与有源层的距离h小于40nm，圆柱孔洞内从底部往上交替沉积两种折射率不同的材料至孔洞上部，其中下层材料为折射率小于1的导电金属材料，上层材料为折射率大于4的单晶或半导体材料，最后由一层不与强酸碱反应的导电金属材料将孔洞封口。