ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED的制作方法

文档序号:17150715发布日期:2019-03-19 23:23阅读:来源:国知局

技术特征:

1.ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED,其特征在于,以纳米图形化(PSS)蓝宝石作为外延基底,使用MOCVD方法生长ZnO低温缓冲层和ZnO高温外延层,以ZnO外延层作为高品质导电衬底,后续生长GaN紫外LED外延,LED芯片经剥离和转移后,形成ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED;ZnO低温缓冲层和ZnO高温外延层均为单晶结构,低温缓冲层厚度为200-400 nm,高温外延层厚度为2-4μm;ZnO和GaN具有相似的晶体结构和晶格常数,以ZnO单晶层作为GaN基LED的衬底材料,实现良好的晶格匹配,并减小GaN缓冲层厚度;利用ZnO外延过程中Al的扩散,形成高电导层,从而作为和n型GaN接触的电子传导层,导电性可控;

ZnO的介电常数介于GaN和空气之间;利用垂直于ZnO的位错,采用湿法腐蚀形成表面织构的粗糙表面,提高LED的出光效率。

2.根据权利要求1所述的ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED,其特征在于,该结构中LED芯片通过化学腐蚀的方法实现无应变剥离和自支撑转移,这种倒装结构的LED能转移至金属和柔性衬底上,从而实现基于柔性衬底的照明工程。

3.根据权利要求1所述的ZnO导电协变衬底垂直结构型GaN紫外LED的制备方法,其特征是具体步骤为:

(1)以PSS蓝宝石为基底,使用MOCVD工艺生长ZnO低温缓冲层和ZnO高温外延层,形成ZnO导电协变衬底,在此衬底上生长GaN紫外LED外延;

(2)使用化学腐蚀方法实现自蓝宝石基底上对ZnO协变衬底GaN紫外LED芯片的剥离;

(3)剥离后倒装结构的LED芯片能转移至金属和柔性衬底上,形成垂直结构型GaN紫外LED。

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