[发明专利]在发光二极管芯片的量子阱附近制备纳米金属结构的方法

权利要求书

1.一种在发光二极管芯片的量子阱附近制备纳米金属结构的方法，其特征在于：主要是先利用纳米球掩膜刻蚀技术，在P-GaN层刻蚀出相应的纳米凹槽，然后沉积金属和电流隔离层，最后去掉相关的纳米球掩膜，这样金属纳米颗粒和电流隔离层填在纳米凹槽内，最后利用常规的工艺制作电极；具体包括以下步骤：

a、在平面结构LED芯片的P-GaN层制备单层密排的纳米球作为掩膜；

b、在去掉纳米球掩膜前，利用电子束蒸发或者是磁控溅射进行沉积金属，沉积厚度为10-20nm，然后再利用电子束蒸发或者是磁控溅射进行沉积电流隔离层，沉积厚度为10-20nm；

c、去掉纳米球掩膜，最终在p-GaN层获得周期性的纳米柱阵列结构，并且纳米柱的间隙有金属纳米颗粒和电流隔离层颗粒结构；

d、进行常规的厚金电极工艺处理，最终获得具有表面等离子体增强效应的LED成品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a中，在P-GaN层制备单层密排的纳米球，所述纳米球可以是单分散的聚苯乙烯微球(Polystyrene，PS)、单分散的二氧化硅微球，所述单分散的微球直径在200nm-2um之间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤a中，根据设计所需银纳米颗粒的尺寸，可以先利用氧等离子体刻蚀PS纳米球，接着利用反应耦合等离子体(ICP)进行刻蚀，可以在P-GaN层刻蚀出周期性的纳米柱阵列，那么在纳米柱之间就存在间隙结构。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：根据p-GaN层的厚度，利用反应耦合等离子体进行刻蚀，如果p-GaN层的厚度为150nm，刻蚀深度为130-140nm左右。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：利用干刻法进行刻蚀，刻蚀时使用的气体选自BCl₃、Cl₂、Ar之一或者几种的组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b中，利用电子束蒸发或者是磁控溅射进行沉积金属，对于发光波长属于蓝光区域的LED，可以沉积银，对于发光波长属于绿光的可以沉积金；然后再利用电子束蒸发或者是磁控溅射进行沉积电流隔离层，隔离层可以是二氧化硅或者是氮化硅或者是其他不导电的介质薄膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在去掉PS掩膜前，进行沉积金属银的工艺处理，沉积银的厚度为10-20nm；接着沉积10-20nm左右的二氧化硅或者氮化硅或者其他的非导电物。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤c中，当选择的纳米球掩膜为PS纳米球时，去掉纳米球掩膜，或在氯仿中超声，去掉PS纳米球掩膜。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤d中，沉积300-400nm的ITO作为透明电极，然后进行常规的厚金电极工艺处理，包括涂光刻胶，第一次曝光，湿刻ITO，ICP刻GaN台阶，去胶，再涂光刻胶；第二次曝光，镀厚金，完成厚金电极的制作。

10.权利要求1-9中任一项所述的在发光二极管芯片的量子阱附近制备纳米金属结构的方法制备得到的发光二极管芯片。