[发明专利]一种利用双面图形化衬底提高AlGaN基UV-LED发光效率方法

摘要

本发明公开一种利用双面图形化衬底提高AlGaN基UV-LED发光效率方法，这种方法可以有效地降低AlGaN基LED中的应力及位错密度，获得高质量的、表面原子级平整的AlN模板，进而得到高质量的AlGaN外延层，从而提高LED的内量子效率。此外由于衬底的反面被刻蚀了对称的正方形图案的亚波长光栅，从而能够增加光的透射，得到非偏振光。本图形化蓝宝石衬底技术还具有工艺简单、成本低以及能够增强散热和避免晶体损伤等优点。

主权项

一种利用双面图形化衬底提高AlGaN基UV‑LED发光效率方法，其步骤：   步骤1：在蓝宝石衬底上沉积一层二氧化硅膜；   步骤2：利用光刻技术制备出光刻胶图形阵列，其图形单元为矩形；   步骤3：以光刻胶图形阵列作掩膜，利用氢氟酸、氟化氨与水的混合液，刻蚀出具有图形结构的二氧化硅薄膜；   步骤4：以具有图形的二氧化硅薄膜作为掩模板，利用硫酸和磷酸的混合液湿法刻蚀蓝宝石衬底，将图形刻蚀到蓝宝石衬底上；   步骤5：利用氢氟酸溶液去掉残余的二氧化硅膜，并用去离子水将蓝宝石衬底清洗干净；   步骤6：利用金属有机物化学气相沉积法，在图形化的蓝宝石衬底上生长低温成核层，再升高温度及变换III/Ⅴ比的方法获得高温AlN缓冲层；   步骤7：利用脉冲式原子层外延的方法，再生长一层高温AlN层；   步骤8：在高温AlN层上生长n型掺杂的AlGaN；   步骤9：在n型AlGaN上外延出所需的多量子阱层和p型AlGaN电子阻挡层及p型AlGaN和p型GaN层；   步骤10：利用标准的纳米压印工艺，在蓝宝石衬底背面再刻蚀出对称的矩形图案。