[发明专利]照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片及其制备方法

权利要求书

1.照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片，其特征在于：包括二维光子晶体结构、透明衬底、外延片、反射镜、保护层、钝化层和电极，所述二维光子晶体结构设置在与反射镜相接处的透明衬底的外延片内部，所述外延片包括N型氮化镓层、有源层和P型氮化镓层，所述透明衬底与N型氮化镓层接触连接，所述N型氮化镓层与有源层接触连接，所述有源层与P型氮化镓层接触连接，所述保护层与P型氮化镓层接触连接，所述钝化层覆盖在外延片的上方，所述电极包括N电极和P电极，所述N电极穿过钝化层和保护层与N型氮化镓层接触，所述P电极穿过钝化层与P型氮化镓层接触，所述反射镜设置在P型氮化镓层与P电极之间。

2.根据权利要求1所述的照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片，其特征在于：所述二维光子晶体结构的占空比为0.1～0.9，所述二维光子晶体结构采用纳米压印、电子束光刻、PS小球、SiO2小球或AAO模板方法制备。

3.根据权利要求1所述的照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片，其特征在于：所述透明衬底为蓝宝石或SiC透明衬底；所述有源层为InGaN/GaN多量子阱层。

4.根据权利要求1所述的照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片，其特征在于：所述电极为Au、Cr、Ni、Ag、Ti、Al、Pt、Pd中的一种或者多种及其合金；所述钝化层为SiO2、SiN、SiON、Al2O3、HfO2或SOG的绝缘介质材料；所述反射镜为银镜、DBR中的一种或者多种组合。

5.照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、提供透明衬底的外延片；

步骤2、在所述透明衬底的外延片上制备空气孔光子晶体结构；

步骤3、在所述空气孔光子晶体结构中填充SOG绝缘介质；

步骤4、用填充好绝缘介质的外延片进行普通倒装芯片制备工艺，形成二维光子晶体LED倒装芯片。

6.根据权利要求5所述的照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤2中包括以下步骤：

步骤21、在外延片的P型氮化镓层表面制备一层掩膜；

步骤22、在掩膜表面旋涂纳米压印胶；

步骤23、使用压印设备将纳米压印模板上的纳米图案转移至纳米压印胶上。

7.根据权利要求5所述的照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤3中包括以下步骤：

步骤31、使用ICP-RIE设备干法刻蚀纳米压印胶和掩膜，使纳米图案转移至掩膜；

步骤32、使用ICP-RIE设备干法刻蚀掩膜和外延片，使纳米图案转移到外延片；

步骤33、清洗外延片后旋涂SOG绝缘介质材料并做退火处理；

步骤34、使用ICP-RIE设备干法刻蚀SOG绝缘介质至P型氮化镓层表面。

8.根据权利要求5所述的照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片的制备方法，其特征在于：所述纳米图案为周期性的纳米凸点或纳米凹点。

9.根据权利要求5所述的照明通信共用的二维光子晶体LED倒装芯片的制备方法，其特征在于：所述掩膜为SiO2、SiN、SiON、Al2O3、HfO2、SOG、ITO、ZnO、Au、Ag、Ni、Al、Cr或Ti。