[发明专利]氮化镓基微纳米锥结构发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓基微纳米锥结构发光二极管，包括衬底和衬底上的外延层，所述外延层包括n型氮化镓层，其特征在于，

所述n型氮化镓层上包括绝缘介质层，所述绝缘介质层上具有刻蚀至所述n型氮化镓层的多个微纳米孔；

在所述的微纳米孔中生长有外延至绝缘介质层之上的n型氮化镓微纳米锥，在所述微纳米锥的锥面上设置有多量子阱层。

2.根据权利要求1所述的氮化镓基微纳米锥结构发光二极管，其特征在于，所述绝缘介质层材料为二氧化硅或者氮化硅。

3.根据权利要求1所述的氮化镓基微纳米锥结构发光二极管，其特征在于，所述多量子阱层上还包括p型氮化镓层。

4.根据权利要求1所述的氮化镓基微纳米锥结构发光二极管，其特征在于，所述多量子阱层为1～10个周期的In_xGa_1-xN/GaN量子阱，其中0.1＜x＜0.5。

5.一种氮化镓基微纳米锥结构发光二极管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)选择衬底，在衬底上生长外延层，所述外延层包括n型氮化镓层；

(2)在所述n型氮化镓层之上生长绝缘介质层，对所述绝缘介质层上部分区域进行刻蚀，形成刻蚀至所述n型氮化镓层的多个微纳米孔；

(3)在所述的微纳米孔中生长n型氮化镓，形成生长至绝缘介质层之上的n型氮化镓微纳米锥；

(4)在所述微纳米锥的锥面之上生长多量子阱层。

6.根据权利要求5所述的氮化镓基微纳米锥结构发光二极管的制备方法，其特征在于，所述刻蚀具体为：在绝缘介质层上旋转涂布光刻胶，然后在光刻胶上排列一层紧密排列的胶体微纳米球，然后曝光显影在光刻胶上得到微纳米图形，再利用干法刻蚀或者湿法刻蚀，将光刻胶上的微纳米图形转移到绝缘介质层上，刻穿掩膜层后，得到与n型氮化镓层连通的多个微纳米孔。

7.根据权利要求5所述的氮化镓基微纳米锥结构发光二极管的制备方法，其特征在于，所述多量子阱层为In_xGa_1-xN/GaN结构，周期为1～10个，量子阱中In_xGa_1-xN材料的In组分可以通过温度或三甲基铟流量来控制，x的值为0.1～0.5。

8.根据权利要求5所述的氮化镓基微纳米锥结构发光二极管的制备方法，其特征在于，在所述多量子阱层上包括生长p型氮化镓层，所述p型氮化镓层的掺杂元素为镁，p型氮化镓生长厚度为50～500nm。

9.根据权利要求6所述的氮化镓基微纳米锥结构发光二极管的制备方法，其特征在于，所述微纳米球为高分子微球或无机氧化物透明微球。