[发明专利]一种紫外发光二极管芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种具有金属线网格透明导电电极的紫外发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述紫外发光二极管芯片的制备方法包括以下步骤：

步骤一、准备蓝宝石衬底，在蓝宝石衬底表面上依次叠加生长氮化铝缓冲层、n型氮化镓铝层、多量子阱有源层、p型氮化镓铝层；所述氮化铝缓冲层、n型氮化镓铝层、多量子阱有源层、p型氮化镓铝层为芯片的外延层；

步骤二、清洗紫外LED外延片；

步骤三、采用柔性纳米压印技术在紫外LED晶圆片上制作金属线网格透明导电电极；

步骤四、在金属线网格透明导电电极上面沉积铝反射层材料；

步骤五、通过刻蚀技术对p型氮化镓铝层、多量子阱有源层和n型氮化镓铝层外延层进行蚀刻，直至暴露出n型氮化镓铝层，在紫外LED外延层内形成周期性的盲孔结构；

步骤六、通过等离子体增强化学气相沉积方法在盲孔中淀积SiO₂绝缘层；然后再通过光刻和BOE湿法腐蚀去除盲孔底部的SiO₂绝缘层，只保留盲孔侧壁的SiO₂绝缘层；

步骤七、通过光刻和BOE湿法腐蚀去除部分沉积在所述铝反射层表面的第一绝缘层，形成与所述p型氮化镓铝层表面相连的p型接触孔和与所述n型氮化镓铝层表面相连的n型接触孔；

步骤八、采用化学气相沉积在所述绝缘层表面上沉积p型电极和n型电极，p型电极填充p型接触孔并与反射层电联接，n型电极填充n型电极孔、n型接触孔并与n型氮化镓铝层电联接；

步骤九、在所述p型电极、n型电极和部分沉积在所述铝反射层表面的第一绝缘层上沉积第二绝缘层，第二绝缘层填充p型电极和n型电极之间的空隙使得二者充分隔离；

步骤十、在所述第二绝缘层上形成与所述n型电极相连的p型接触孔和与所述n型电极相连的n型接触孔；

步骤十一、在所述第二绝缘层上形成对称且互相隔离的p型焊盘和n型焊盘，p型焊盘填充p型接触孔并与p型电极电联接，n型焊盘填充n型电极孔、n型接触孔并与n型电极电联接。

2.如权利要求1所述的紫外发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，通过调整纳米压印模板的占空比和厚度对所述金属线网格占空比和厚度进行调控，通过控制蒸镀工艺中铬Cr金属的厚度对所述金属线网格的线宽进行调控，具体步骤如下：

在硅衬底上旋涂一层光刻胶，然后采用具有周期为700nm、占空比为50％的光栅结构的硬质硅压印模板对其进行压印；脱模，在光刻胶上形成周期性的沟槽；采用蒸镀工艺在被压印的光刻胶的侧边淀积铬Cr金属；残留层刻蚀及铬Cr掩膜沉积；光刻胶剥离；反应离子刻蚀硅衬底；湿法腐蚀去除铬Cr。

3.如权利要求1所述的紫外发光二极管芯片的制备方法，其特征在于，所述采用柔性纳米压印技术制作金属线网格透明导电电极，其中软质柔性压印模板使用PET/PUA柔性压印模板，具体加工步骤如下：准备PET/PUA衬底；硬质硅压印模板压印PUA，在PUA上形成周期性光栅结构；紫外光照射使PUA固化；脱模，硬质硅压印模板上的光栅结构图形转移到PET/PUA柔性压印模板。

4.一种如权利要求1所述紫外发光二极管芯片的制备方法制备的紫外发光二极管芯片，其特征在于，所述紫外发光二极管芯片包括衬底以及依次从衬底表面叠加生长的氮化铝缓冲层、n型氮化镓铝层、多量子阱有源层、p型氮化镓铝层；所述氮化铝缓冲层、n型氮化镓铝层、多量子阱有源层、p型氮化镓铝层构成芯片的外延层；所述外延层上沉积有金属线网格；所述金属线网格上沉积有铝反射层；在芯片上有穿过所述铝反射层、金属线网格、p型氮化镓铝层、多量子阱有源层直至n型氮化镓层的n型电极孔；在所述反射层表面、p型电极孔的底面和侧面沉积有第一绝缘层；在所述绝缘层表面上沉积p型电极和n型电极；在所述p型电极、n型电极部分沉积在所述铝反射层表面的第一绝缘层上沉积第二绝缘层；在所述第二绝缘层上沉积p型焊盘和n型焊盘。