[发明专利]一种发光表面有周期性图案的高光效倒装LED的制作方法

权利要求书

1.一种发光表面有周期性图案的高光效倒装LED的制作方法，包括在Si衬底上制作外延层，并制作电极，然后将具有电极的器件倒装在永久基板上，并去除Si衬底；其特征在于先在Si衬底上蒸镀厚度为10～200nm的AlN薄膜，并在AlN薄膜上刻蚀出周期性图形，周期性图形的凹槽部分为Si 衬底，凸起部分为AlN薄膜，所述凹槽部分的刻蚀深度为500nm～5000nm；然后再依次制作由合并层、第一N 型GaN 层、Al_yGa_1-yN缺陷阻隔层、第二N 型Al_mIn_nGa_1-m-nN层、多量子阱发光有源层和P 型空穴供给层构成的外延层，在制作外延层的合并层时，以三甲基铝为铝源，以三甲基镓为镓源，采用50mbar～500mbar的低压和500～10000的高Ⅴ/Ⅲ生长形成表面平整的外延层；所述外延层中的合并层中具有孔洞，各孔洞一一对应于所述具有周期性图形的凹槽部分；在去除Si衬底时，采用由等体积的HF、HNO₃和CH₃COOH混合组成的溶液，露出AlN薄膜和AlGaN层交替的周期图形表面。

2.根据权利要求1所述制作方法，其特征在于所述周期性图形为条状图形，凹槽部分和凸起部分分别为平行的条状，并且凹槽部分和凸起部分相隔排列，凹槽部分的宽度为500nm～5000nm，凸起部分的宽度为500nm～5000nm。

3.根据权利要求1所述制作方法，其特征在于所述周期性图形为点阵图形，凹槽部分等间距地布置在凸起部分中，凹槽部分的长度与宽度相同，凹槽部分的长度与宽度为500nm～5000nm，相邻的凹槽部分的间距为500nm～5000nm。

4.根据权利要求1所述制作方法，其特征在于三甲基镓的流量恒定不变，三甲基铝的流量随着合并层外延生长时间的延长而逐渐变小，并且三甲基铝的流量与合并层的外延生长时间成线性关系，且通入三甲基铝的时间小于整个合并层生长时间的一半。

5.根据权利要求1所述制作方法，其特征在于在制作外延层的第一N 型GaN层时，以N型掺杂，掺杂浓度为：5×10¹⁷～5×10¹⁸，采用200mbar～600mbar高压和1000℃～1400℃高温生长形成厚度为100～1000 nm的第一N 型GaN层。

6.根据权利要求1所述制作方法，其特征在于在第一N型GaN层上外延一层10～100nm的Al_yGa_1-yN缺陷阻隔层。