[发明专利]基于V坑调控的橙黄光LED器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于V坑调控的橙黄光LED器件的制备方法，包括：

操作S1：在衬底上制备GaN缓冲层；

操作S2：在高温1000～1100℃条件下，在所述GaN缓冲层上生长非故意掺杂氮化镓层和n型掺杂GaN层；

操作S3：用氮气作为载气将含镓源、铟源的金属有机化合物和氨气通入反应室，在温度800～900℃条件下，在n型掺杂GaN层上生长低铟组分的InGaN预应变层；

操作S4：在所述InGaN预应变层上生长高铟组分的InGaN/GaN多量子阱材料层；

操作S5：在InGaN/GaN多量子阱材料层上制备V坑结构，形成具有V坑结构阵列的InGaN/GaN多量子阱层；

操作S6：在具有V坑结构阵列的InGaN/GaN多量子阱层上制备p型掺杂GaN层；

操作S7：在p型掺杂GaN层材料表面生长一层ITO透明导电膜；以及

操作S8：分别在ITO透明导电膜和n型掺杂GaN层的台面上溅射金属形成欧姆接触的电极，完成基于V坑调控的橙黄光LED器件的制备；

其中，操作S5包括：

操作S51：将反应室温度降至室温后，将生长完InGaN/GaN多量子阱材料的样品取出；以及

操作S52：使用配备压头的纳米压痕系统，在InGaN/GaN多量子阱材料样品表面施加细微的压入载荷，从而在InGaN/GaN多量子阱材料层表面形成V坑结构阵列；所述压入载荷不大于10mN，对压入载荷的强度优化后，能够在InGaN/GaN多量子阱材料层表面形成尺寸和深度可调控的V坑。

2.根据权利要求1所述的基于V坑调控的橙黄光LED器件的制备方法，操作S1中所述的衬底材料为硅或蓝宝石。

3.根据权利要求1所述的基于V坑调控的橙黄光LED器件的制备方法，操作S4中，通过调整生长温度、五族元素氮和三族元素铟和镓的摩尔比，以及铟源和镓源的流量比，获得高铟组分InGaN/GaN多量子阱层。

4.根据权利要求1所述的基于V坑调控的橙黄光LED器件的制备方法，操作S52中所述压头包括三棱锥形玻氏压头，或四棱锥形维氏压头。

5.根据权利要求1所述的基于V坑调控的橙黄光LED器件的制备方法，所述压头的形状包括三棱锥形、四棱锥形、六角锥形、或圆锥形中至少一种。

6.根据权利要求1所述的基于V坑调控的橙黄光LED器件的制备方法，操作S4时，生长多周期的高铟组分InGaN/GaN多量子阱有源层。

7.根据权利要求1所述的基于V坑调控的橙黄光LED器件的制备方法，所述InGaN/GaN多量子阱层内部出现位错形核，材料局部由弹性向塑性状态转变，但多量子阱结构不受破坏。

8.一种基于V坑调控的橙黄光LED器件，采用如权利要求1至7任一项所述的制备方法进行制备，所述基于V坑调控的橙黄光LED器件，包括：

衬底层；

氮化镓缓冲层，位于所述衬底层上；

非故意掺杂的氮化镓层，位于所述氮化镓缓冲层上；

n型掺杂GaN层，位于所述非故意掺杂的氮化镓层上；

InGaN预应变层，位于部分所述n型掺杂GaN层上；

InGaN/GaN多量子阱层，位于所述InGaN预应变层上，具有V坑结构阵列；

p型掺杂GaN层，位于所述InGaN/GaN多量子阱层上；

ITO透明导电薄膜层，位于所述p型掺杂GaN层上；以及

电极，包括p型电极和n型电极，分别位于所述ITO透明导电薄膜层上和所述n型掺杂GaN层上。