[发明专利]一种垂直结构发光二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种垂直结构发光二极管的制作方法，包括步骤：

1）提供第一基板，在第一基板上生长发光外延层，发光外延层依次包含第一外延层、发光层、第二外延层；

2）在所述第二外延层表面制作复数个第二六角锥形图案；

3）在所述第二外延层表面沉积键合层，覆盖所述第二六角锥形图案；

4）将所述第二外延层键合到第二基板上；

5）剥离所述第一基板，裸露出所述第一外延层；

6）通过光刻对准技术，在与第二外延层中的第二六角锥形图案相对应位置，采用蚀刻工艺，制作出所述第一外延层表面上的第一六角锥形图案，所述蚀刻工艺继续将第一六角锥形之间的间隙蚀刻穿透到第二六角锥形之间的间隙，直接到达键合层；

7）去除键合层和第二基板。

2.根据权利要求1所述的一种垂直结构发光二极管的制作方法，其特征在于，步骤2）中利用光罩蚀刻在所述第二外延层表面制作出第二六角锥形图案。

3.根据权利要求1所述的一种垂直结构发光二极管的制作方法，其特征在于，所述第一六角锥形相邻间距为100nm~800nm，所述第二六角锥形相邻间距为100nm~800nm。

4.根据权利要求1所述的一种垂直结构发光二极管的制作方法，其特征在于，步骤6）制作第一六角锥形前为增加蚀刻选择比，在第一外延层上制作蚀刻选择比高的图形掩膜层，图形掩膜层材料为SiO₂或SiN_x。

5.根据权利要求4所述的一种垂直结构发光二极管的制作方法，其特征在于，步骤6）采用蚀刻工艺制作出第一六角锥形图案，蚀刻工艺由第一段干法蚀刻对选择比高的掩膜层进行蚀刻和第二段干法蚀刻组成。

6.根据权利要求5所述的一种垂直结构发光二极管的制作方法，其特征在于，所述第一段干法蚀刻和第二段干法蚀刻在采用ICP电感耦合式等离子刻蚀的干法蚀刻设备或采用RIE反应离子刻蚀的干法蚀刻设备中进行，第一段干法蚀刻采用的蚀刻气体成分包括CHF₃和Ar，所述第二段干法蚀刻采用的蚀刻气体成分包括Cl₂和Ar。

7.一种垂直结构发光二极管，依次包括第一外延层、发光层、第二外延层，其特征在于，所述垂直结构发光二极管为棒状结构，棒状结构的两端为六角椎形，棒径为20nm~800nm。

8.根据权利要求7所述的一种垂直结构发光二极管，其特征在于，所述第一外延层中包含第一六角锥形，所述第二外延层中包含第二六角锥形，所述第一六角锥形和所述第二六角锥形的底面分别与一柱形结构的两个底面重合。

9.根据权利要求7所述的一种垂直结构发光二极管，其特征在于，所述棒状结构的长度为90nm~8000nm。

10.根据权利要求8所述的一种垂直结构发光二极管，其特征在于，所述第一六角锥形和第二六角锥形的侧边相对底面的倾斜角为50°~70°。