9口111的11(30111]1)/祖(150111]1)圆环形金属蚀刻掩膜;然后用光刻工艺和负性光刻胶，在圆环形金属蚀刻掩膜上形成另外一层圆环形光刻胶作为蚀刻掩膜(大致上6到ΙΟμπι厚)，由于光刻胶是负性的，圆环形光刻胶蚀刻掩膜将有2_5μπι的底切。因为在等离子体蚀刻过程中蚀刻掩膜将被损耗掉，所以这样的底切将增大单元体3的侧面倾斜度;接着，用等离子体蚀刻设备，形成单元体3;为了增加倾斜度，一般使用较低的基片温度，大的Ar气或小的Cl2气体流量；
[0108]4)清理蚀刻掩膜:清理步骤3)中的蚀刻掩膜，用PECVD形成200nm SixN作为保护膜；
[0109]5)抛光衬底I的另一面:对衬底I的另一面进行抛光，达到开盒即用的标准；
[0110]6)形成蓝紫光LED氮化物结构2:使用MOVPE常规的生长过程，生长镓极性的蓝紫光LED氮化物结构2及其保护层，保护层优选的为Si3N4保护膜；
[0111]7)暴露单元体3的顶部:使用光刻工艺和等离子体蚀刻，使单元体3圆环顶的氮化物显露出来；
[0112]8)生长黄绿红量子阱结构4和覆盖层5:在单元体3圆环的顶部，首先生长1nm6已^优化单元体的表面，其次生长15对111().2863().72~(511111)/63叭10随1)，再生长10对In0.28Ga0.72N(5nm)/S1:GaN(7nm)，Si的掺杂浓度为8xl0+17cm—3，从而形成黄绿红量子阱4；然后再生长黄绿红量子阱4的30nm S1:GaN覆盖层，Si掺杂浓度为3xl0+19cm—3;
[0113]9)在单元体3倾斜的侧面和间隙沉积光反射层32:将步骤8)后的基片浸入5%HF溶液中，去掉所有的保护层;然后用光刻工艺、剥离工艺或电子束蒸发在单元体3的侧面及其间隙沉积光反射层32，优选的为Ti (5nm)/Ag( 200nm)光反射层32;然后旋涂、固化可流动氧化物作为保护层；
[0114]10)形成蓝紫光LED电极及反光结构:用光刻胶作为等离子体蚀刻掩膜，等离子体蚀刻形成平台71(图4)，然后去掉剩余的光刻胶；用光刻工艺、剥离工艺或电子束蒸发形成η-型导电电极7，并用高温胶带遮盖住η-型导电电极7比较宽的边界;接着形成ρ-型导电电极及反光层8:首先用PECVD沉积10nm SixN和旋涂、固化可流动氧化物(10nm)作为绝缘层6，将ρ-型导电电极及反光层8与η-型导电电极7分隔开;其次，用负光刻胶作为等离子体蚀刻掩膜，等离子体蚀刻除去P-型导电电极81的接触点811上SixN和固化的可流动氧化物，并用电子束蒸发或剥离工艺形成P-型导电电极81，Ni(2nm)/Au(200nm);除去光胶，用电子束蒸发形成Ti (5nm)/Ag( 10nm)反光层82;最后除去η-型导电电极7上的高温胶带；
[0115]11)器件封装:把步骤10)得到的基片切割成小片作为单个发光器件封装，封装方法采用支架把散热体9(包括金刚石，Cu，Al，Mo等材料)直接接触Ag薄膜的表面，或者用高温粘接剂直接固定在Ag薄膜上。
【主权项】
1.一种光栗浦发光器件，包括透明的用于氮化物生长的衬底(I)、黄绿红量子阱结构(4)、以及位于所述黄绿红量子阱结构(4)上方的覆盖层(5)，其特征在于:所述衬底(I) 一侧置有多个包括但不限于氮化物的单元体(3)，所述单元体(3)具有倾斜侧面，所述黄绿红量子阱结构(4)位于所述单元体(3)的顶部。2.如权利要求1所述的光栗浦发光器件，其特征在于:所述单元体(3)为锥形体，所述单元体(3)的锥顶截面直径为0.5?50μπι，所述单元体(3)的倾斜侧面的底角(α)为89°?20°，所述单元体(3)的高度(h)为500nm?50μηιο3.如权利要求1所述的光栗浦发光器件，其特征在于:所述单元体(3)为带状体，所述单元体(3)的截面为梯形，梯形截面上边为0.5μηι?50μηι，所述单元体(3)的倾斜侧面的底角(α)为89°?20°，所述单元体(3)的高度(h)为500nm?50μηι。4.如权利要求1?3中任一项所述的光栗浦发光器件，其特征在于:所述单元体(3)为氮极性，所述单元体⑶的上部具有掺杂Mg的P-型氮化物(31)，1%的掺杂浓度为2110+17011—3?8xl0+19cm—3，所述掺杂Mg的ρ-型氮化物(31)的厚度不小于10nm。5.如权利要求1?3中任一项所述的光栗浦发光器件，其特征在于:所述单元体(3)为镓极性，所述单元体(3)的上部具有η-型掺杂的氮化物(31)，掺杂浓度为2xl0+17cm—3?8x10+19CHf3，所述η-型掺杂的氮化物(31)的厚度不小于10nm。6.如权利要求2?5中任一项所述的光栗浦发光器件，其特征在于:相邻的所述单元体(3)之间互不连接，所述衬底(I)为蓝宝石，所述衬底(I)的表面在所述单元体(3)之间显露出来。7.如权利要求1所述的光栗浦发光器件，其特征在于:所述单元体(3)的侧面和相邻的单元体(3)之间的间隙涂敷有光反射层(32)，所述光反射层(32)为金属或介电涂层。8.如权利要求1所述的光栗浦发光器件，其特征在于:所述单元体(3)包括由氮化物组成的分布布拉格反射结构。9.如权利要求1所述的光栗浦发光器件，其特征在于:所述黄绿红量子阱结构(4)组分为InyGa1-yN，其中0.18 < y < 0.7;所述黄绿红量子阱结构(4)的势皇的组分为11^1^&1-3-‘其中OSaSy-0.01，OSb < 0.3，所述黄绿红量子阱结构(4)的势皇上包括n_型或p-型掺杂层，掺杂浓度至少为IxlO+16Cnf3。10.如权利要求9所述的光栗浦发光器件，所述黄绿红量子阱结构(4)的底部包括至少一个厚度不少于5nm的氮化物缓冲层，所述氮化物缓冲层的组分为InxAlyGaityN，其中O < X<0.2，0<b<0.3。11.如权利要求1所述的光栗浦发光器件，其特征在于:所述覆盖层(5)为最上方量子阱势皇。12.如权利要求1或11所述的光栗浦发光器件，其特征在于:所述覆盖层(5)包括蓝紫光的薄膜反光结构，所述蓝紫光的薄膜反光结构包括分布布拉格反射结构或金属/介质光过滤器;和/或所述覆盖层(5)包括黄绿红光的薄膜反光结构，所述黄绿红光的薄膜反光结构包括分布布拉格反射结构或金属/介质光过滤器。13.一种单片集成光栗浦发光器件的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)提供衬底(I):提供单面抛光的衬底(I); 2)提供用于形成单元体(3)的氮化物:在所述衬底(I)抛光的一面提供用于形成单元体(3)的氮化物，并形成保护层，从而形成基片； 3)形成单元体(3):在步骤2)得到的基片上形成蚀刻掩膜，再通过等离子体蚀刻形成具有倾斜侧面的单元体(3); 4)清理蚀刻掩膜:清理步骤3)中所形成的蚀刻掩膜，并形成能作为氮化物生长掩膜的保护层； 5)抛光衬底(I)的另一面:对所述衬底(I)的另一面进行抛光； 6)形成蓝紫光LED氮化物结构(2):在所述衬底(I)的抛光的另一面上生长蓝紫光LED氮化物结构(2)及保护层； 7)暴露单元体(3)的顶部:使用光刻和等离子体刻蚀技术暴露单元体(3)的顶部； 8)生长黄绿红量子阱(4)和覆盖层(5):在所述单元体(3)顶部生长黄绿红量子阱(4)和覆盖层(5); 9)在所述单元体(3)倾斜的侧面和间隙沉积光反射层(32); 10)形成蓝紫光LED电极及反光结构:在所述蓝紫光LED氮化物结构(2)远离所述衬底(I)的一侧形成蓝紫光LED电极及反光结构； 11)器件封装:把步骤10)后得到的基片切割成小片作为单个发光器件后封装； 所述步骤3)、4)能在步骤6)后进行。14.如权利要求13所述的单片集成光栗浦发光器件的制备方法，其特征在于:在步骤3)中，首先用光刻工艺、电子束蒸和剥离工艺在步骤2)中形成的基片上形成金属蚀刻掩膜;然后用光刻工艺和负性光刻胶，在该金属蚀刻掩膜上形成另外一层相同形状的负性光刻胶作为蚀刻掩膜;再用等离子体蚀刻设备，形成具有倾斜侧面的单元体(3)。
【专利摘要】本发明公开了一种光泵浦发光器件，包括透明的用于氮化物生长的衬底、黄绿红量子阱结构、以及位于所述黄绿红量子阱结构上方的覆盖层，其特征在于：所述衬底一侧置有多个包括但不限于氮化物的单元体，所述单元体具有倾斜侧面，所述黄绿红量子阱结构位于所述单元体的顶部。还提供了一种所述单片集成光泵浦发光器件的制备方法。
【IPC分类】H01L33/20, H01L33/06
【公开号】CN105679904
【申请号】CN201610064371
【发明人】姜全忠
【申请人】姜全忠
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月29日