[发明专利]一种InGaN基蓝光LED器件及其制备方法

权利要求书

1. 一种InGaN基蓝光LED器件，其特征在于其结构自衬底向上依次为：半球状表面的图形化蓝宝石衬底、本征GaN层、n型GaN层、数个周期的InGaN/InGaN多量子阱层、p型AlGaN电子阻挡层、p型GaN层，其中，在n型GaN层上设有负电极，p型GaN层上覆盖有ITO薄膜并设有正电极。

2.根据如权利要求1所述的一种InGaN基蓝光LED器件，其特征在于半球状表面的图形化蓝宝石衬底和本征GaN层的界面处形成有空洞间隙结构。

3.一种如权利要求1或2所述的InGaN基蓝光LED器件的制备方法，其特征在于包括下述几个步骤：

（1）对蓝宝石衬底进行图形化处理，获得所需的半球状表面的图形化蓝宝石衬底；

（2）在半球状表面的图形化蓝宝石衬底上生长本征GaN层，腐蚀制作空洞间隙结构；

（3）在空洞间隙结构上生长本征GaN层，形成光滑表面；

（4）继续外延生长n型GaN层；

（5）在n型GaN层上交替生长数个周期不同In组分的InGaN垒层和阱层，形成多量子阱；

（6）在多量子阱上生长p型AlGaN电子阻挡层；

（7）在p型AlGaN电子阻挡层上生长p型GaN层，完成外延生长，

（8）将步骤（7）得到的外延片在N₂气氛中进行退火，最后在p型GaN层上镀ITO薄膜并制作正电极，在n型GaN层上制作负电极，所有工艺完成，得到所述的InGaN基蓝光LED器件。

4.根据权利要求3所述的一种InGaN基蓝光LED器件的制备方法，其特征在于在步骤（1）中，选取蓝宝石衬底，通过感应耦合等离子体刻蚀工艺获得半球形的图形化表面。

5.根据权利要求3所述的一种InGaN基蓝光LED器件的制备方法，其特征在于在步骤（2）中，生长1-3μm厚的本征GaN层后，采用湿法腐蚀获得空洞间隙结构。

6.根据权利要求3所述的一种InGaN基蓝光LED器件的制备方法，其特征在于在步骤（3）中，在空洞间隙结构上生长2-5μm厚的本征GaN层。

7.根据权利要求3所述的一种InGaN基蓝光LED器件的制备方法，其特征在于在步骤（4）中，生长n型GaN层的施主杂质为Si，杂质源为硅烷，n型GaN层的厚度为1μm到10μm。

8.根据权利要求3所述的一种InGaN基蓝光LED器件的制备方法，其特征在于在步骤（5）中，交替生长多个周期的不同组分的InGaN阱层和垒层，形成多重InGaN/InGaN多量子阱。

9.根据权利要求3所述的一种InGaN基蓝光LED器件的制备方法，其特征在于在步骤（6）中，p型AlGaN电子阻挡层的厚度为5-50nm。

10.根据权利要求3所述的一种InGaN基蓝光LED器件的制备方法，其特征在于在步骤（7）中，p型GaN层的厚度为100-500nm。