[发明专利]基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法

权利要求书

1.基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在蓝宝石衬底(100)表面上生长外延层(101)，利用纳米压印技术，在外延层(101)的表面上制备微纳尺寸图形(103)，利用干法刻蚀技术将微纳尺寸图形(103)转移到外延层上形成微纳孔洞(104)，并在转移到外延层之上的微纳孔洞(104)内制备形成表面等离子体共振耦合金属(105)；并于完成上述工艺后的外延层(101)上制备第一层粘合层(102)，同时在转移衬底(200)表面上制备第二层粘合层(202)；

2)利用晶圆粘合技术将第一层粘合层(102)和第二层粘合层(202)连接在一起，实现蓝宝石衬底(100)上的外延层(101)和转移衬底(200)贴合，利用转移衬底剥离技术，将蓝宝石衬底(100)和外延层(101)分离开；

3)利用干法刻蚀工艺，将剥离后的外延层(101)刻蚀到N型重掺杂层，再在该N型重掺杂层上制备N型欧姆接触电极，最后在芯片表面制备钝化保护层，完成表面等离子体垂直结构发光二极管的制备。

2.根据权利要求1所述的基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，外延层(101)包括氮化铝和氮化镓材料体系中的GaN、AlN、InGaN、AlGaN和AlInGaN中的一种或多种，且从蓝宝石衬底(100)至外延层(101)表面依次为N型层、有源区和P型层。

3.根据权利要求2所述的基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，利用纳米压印技术在外延层(101)表面的P型层表面上制备微纳尺寸图形(103)。

4.根据权利要求2所述的基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，微纳尺寸图形(103)被转移到外延层(101)表面的P型层上形成相应的微纳孔洞(104)，且微纳孔洞(104)底部距离有源层的距离范围为5nm-100nm。

5.根据权利要求1所述的基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，微纳尺寸图形(103)为周期性分布且特征尺寸范围在数十纳米至数十微米之间的圆形、正方形、矩形、三角形和正六边形中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，微纳尺寸图形(103)的占空比范围为1％-50％。

7.根据权利要求1所述的基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，以作为图形转移用的纳米压印胶或氧化硅作为掩膜，在微纳孔洞(104)内制备形成表面等离子体共振耦合金属(105)。

8.根据权利要求1所述的基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，形成表面等离子体共振耦合金属(105)的金属为Ag、Al和Au中的一种或多种，其厚度范围为1nm-100nm。

9.根据权利要求1所述的基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，转移衬底剥离技术为CMP高精度化学机械抛光技术或LLO激光剥离技术中的一种。

10.根据权利要求1所述的基于纳米压印制备具有表面等离子体的垂直结构的发光二极管的方法，其特征在于，P型和N型电极区域的外延层(101)未被加工出微纳尺寸图形(103)，用于获得良好的P型和N型欧姆接触。