[发明专利]具有纳米级二氧化硅光栅钝化层的GaN基发光二极管及其加工方法

摘要

本发明公开了一种具有纳米级SiO₂光栅钝化层的GaN基发光二极管及其加工方法，包括衬底和外延层，外延层包括AlN成核层、GaN缓冲层、n型GaN层、InGaN/GaN超晶格层、In_0.16Ga_0.84N多量子阱层、p‑AlGaN/GaN电子阻挡层和p型GaN层，刻蚀部分外延层至n型GaN层，外延层未刻蚀部分形成梳齿型凸起结构，刻蚀部分形成与之匹配的梳齿型凹槽结构；在p型GaN层上设置ITO层、SiO₂钝化层和P电极，在刻蚀暴露出的n型GaN层上设置N电极，N电极与n型GaN层之间沉积有SiO₂钝化层，凸起结构侧壁上沉积有SiO₂钝化层；其中，ITO层和SiO₂钝化层具有沿P电极或N电极的形状均匀分布的图形化通孔结构。本发明一方面对发光二极管表面进行保护，并限制漏电流的产生，同时对电流进行扩展，减小电流集聚，提高了出光效率。

主权项

1.一种具有纳米级SiO₂光栅钝化层的GaN基发光二极管，包括图形化蓝宝石衬底和外延层，其特征在于：所述外延层包括依次层状叠加在蓝宝石衬底上的AlN成核层、GaN缓冲层、n型GaN层、InGaN/GaN超晶格层、In_0.16Ga_0.84N多量子阱层、p‑AlGaN/GaN电子阻挡层和p型GaN层，刻蚀部分外延层至n型GaN层，外延层未刻蚀部分形成梳齿型凸起结构，刻蚀部分形成与之匹配的梳齿型凹槽结构；在p型GaN层上设置ITO层、SiO₂钝化层和P电极，在刻蚀暴露出的n型GaN层上设置N电极，N电极与n型GaN层之间沉积有SiO₂钝化层，凸起结构侧壁上沉积有SiO₂钝化层；其中，所述ITO层上具有沿P电极形状均匀分布且垂直于ITO层的第一图形化通孔结构，所述第一图形化通孔结构为直径为8‑10μm的圆柱通孔；所述SiO₂钝化层具有沿P电极和N电极的形状均匀分布且垂直于SiO₂钝化层的纳米级的第二图形化通孔结构，所述第二图形化通孔结构的通孔尺寸量级为亚波长级。