进行退火，以使得纳米薄层6在T12纳米层5上自然团聚成若干密集排布的纳米点7，在纳米点7的外侧形成纳米点孔8 ；
[0049]如图6所示，所述纳米薄层6退火形成纳米点7的温度范围450°C -550°C，退火方式为快速退火(RTA)。纳米薄层6的厚度与纳米点7的直径相关，所述纳米点7的直径为200nm?500nm。经过退火形成纳米点7后，能在T12纳米层5上获得自然光刻图形。在纳米薄层6团聚形成纳米点7后，在纳米点7的外侧即得到纳米点孔8，通过纳米点孔8能使得T12纳米层5部分裸露。对Ag纳米薄层6进行退火以团聚形成纳米点7的具体工艺过程为本技术领域人员所熟知，此处不再详述。
[0050]d、利用纳米点7为掩膜，对T12纳米层5进行干法刻蚀，直至得到位于GaN基板I上若干相互独立的T12纳米柱2 ；
[0051]在具体实施时，对T12纳米层5进行干法刻蚀得到T12纳米柱2的过程包括如下步骤:
[0052]dl、利用纳米点7作为遮挡，对通过纳米点孔8裸露部分的T12纳米层5进行干法刻蚀，此刻蚀步骤中，不会对由纳米点孔8裸露部分的T12纳米层5完全刻蚀掉，仅会去除部分的T12纳米层5，如图7所示。
[0053]具体地，利用Ag纳米点7作为掩膜，利用ICP干法刻蚀去除无纳米点7覆盖区域的T12纳米层5，转移Ag纳米点7的自然光刻图形，工艺条件中，刻蚀气体为CHF 3，刻蚀过程中物理轰击较强，等离子体密度较高，速率较快，刻蚀条件为900W ICP power, 400W biaspower，60sccm，25mTorr，去除部分厚度的T12纳米层5 ;去除部分的T12纳米层5后，在纳米点7外部的两侧形成第一刻蚀槽9，剩余部分的T12纳米层5形成第一刻蚀槽9的槽底。
[0054]d2、利用纳米点7，对通过由第一刻蚀槽9裸露部分的T12纳米层5继续进行干法刻蚀，直至将第一刻蚀槽9槽底部分的T12纳米层5完全刻蚀干净，即得到若干相互独立的T12纳米柱2，同时形成第二刻蚀槽10，通过第二刻蚀槽10能形成柱隔离孔3，如图8所不O
[0055]具体地，此干法刻蚀中，与上述的干饭刻蚀参数有所不同，以达到物理轰击较弱，等离子体密度较低，速率较慢，以尽可能减少P-GaN基板I表面的损伤。具体实施工艺条件为600W ICP power, 250W bias power，60sccm，25mTorr。在具体实施时，可以根据需要选择相应的工艺条件，只要能够得到T12纳米柱2即可，干法刻蚀工艺参数的确定为本技术领域人员所熟知，此处不再详述。
[0056]e、去除上述纳米点7，并在T12纳米柱2上沉积ITO层4，所述ITO层4能与GaN基板I接触；
[0057]如图9和图10所示，一般地，去除纳米点7可以采用稀硝酸，具体工艺过程以及条件均为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。所述ITO层4通过电子束蒸发或反应等离子体方式沉积在T12纳米柱2上。
[0058]f、对ITO层4进行退火，以使得ITO层4与GaN基板I欧姆接触。
[0059]如图11所示，对ITO层4进行退火以使得ITO层4与GaN基板I欧姆接触的退火温度为450°C -650°C。对ITO层4采用快速退火，在使得ITO层4与GaN基板I欧姆接触的同时，能够修复干法刻蚀对P-GaN基板I的损伤。
[0060]本发明由GaN基板I上亚微米尺度的T12纳米柱2和覆盖其上的ITO层4构成，在GaN基LED发光波段范围内，T12纳米柱2与GaN材料的折射率相互匹配且穿透率高，可以避免T12纳米柱2与LED器件之间的菲涅尔反射损失。
[0061]利用自然光刻图形技术获得高密度的T12纳米柱2图形，生产成本低廉，图形尺寸大小容易控制，分布集中，重复性高，结合对T12纳米柱2沉积厚度的精确控制，实现对T12纳米柱2几何尺寸的光抽取优化，最大限度的提高器件内部发光的出射几率。
[0062]借助ICP蚀刻对化学和物理蚀刻机制的良好控制性，采用两段不同参数条件的组合刻蚀，将亚微米尺度的自然光刻图形转移至T12纳米层5，尽可能减轻对P-GaN基板I造成表面损伤。
[0063]采用快速退火完成ITO层4与GaN基板I的欧姆接触，同时修复干法蚀刻对P-GaN基板I的蚀刻损伤，不会影响LED的电学特性。
【主权项】
1.一种用于GaN基LED的抗反射透明电极结构，包括GaN基板(I);其特征是:所述GaN基板(I)上设有纳米柱层，在所述纳米柱层上覆盖有ITO层(4);所述纳米柱层包括若干相互独立的T12纳米柱(2)，在所述T12纳米柱⑵的外侧设有柱隔离孔(3)，ITO层(4)覆盖在T12纳米柱⑵上，并填充在柱隔离孔(3)内，以使得ITO层(4)与GaN基板⑴欧姆接触。
2.根据权利要求1所述的用于GaN基LED的抗反射透明电极结构，其特征是:所述T12纳米柱⑵的高度、直径均位于1/4λ?λ，其中，λ为GaN基LED出光的光波长。
3.一种用于GaN基LED的抗反射透明电极结构的制备方法，其特征是，所述抗反射透明电极结构的制备方法包括如下步骤: (a)、提供GaN基板(I)，并在所述GaN基板(I)上设置T12纳米层(5); (b)、在上述T12纳米层(5)上设置纳米薄层(6)，所述纳米薄层(6)覆盖在T12纳米层(5)上； (c)、对纳米薄层(6)进行退火，以使得纳米薄层(6)在T12纳米层(5)上自然团聚成若干密集排布的纳米点(7)，在纳米点(7)的外侧形成纳米点孔(8)； (d)、利用纳米点(7)为掩膜，对T12纳米层(5)进行干法刻蚀，直至得到位于GaN基板(I)上若干相互独立的T12纳米柱(2); (e)、去除上述纳米点(7)，并在T12纳米柱(2)上沉积ITO层(4)，所述ITO层(4)能与GaN基板⑴接触； (f)、对ITO层(4)进行退火，以使得ITO层(4)与GaN基板⑴欧姆接触。
4.根据权利要求3所述用于GaN基LED的抗反射透明电极结构的制备方法，其特征是:所述T12纳米层(5)采用电子束蒸发沉积在GaN基板(I)上，T1 2纳米层(5)的厚度为1/4 λ?λ，其中，λ为GaN基LED出光的光波长。
5.根据权利要求3所述用于GaN基LED的抗反射透明电极结构的制备方法，其特征是:所述纳米薄层(6)为Ag层，纳米薄层(6)通过电子束蒸发或磁控溅射沉积在T12纳米层(5)上。
6.根据权利要求5所述用于GaN基LED的抗反射透明电极结构的制备方法，其特征是:所述纳米薄层(6)退火形成纳米点(7)的温度范围450°C-550°C，纳米点(7)的直径为1/4 λ?λ，其中，λ为GaN基LED出光的光波长。
7.根据权利要求6所述用于GaN基LED的抗反射透明电极结构的制备方法，其特征是:所述纳米点(7)的直径为200nm?500nmo
8.根据权利要求3所述用于GaN基LED的抗反射透明电极结构的制备方法，其特征是:对ITO层(4)进行退火以使得ITO层(4)与GaN基板⑴欧姆接触的退火温度为450 0C -650 °C。
9.根据权利要求3所述用于GaN基LED的抗反射透明电极结构的制备方法，其特征是:所述ITO层(4)通过电子束蒸发或反应等离子体方式沉积在T12纳米柱(2)上。
【专利摘要】本发明涉及一种透明电极结构及其制备方法，尤其是一种用于GaN基LED的抗反射透明电极结构及其制备方法，属于半导体LED的技术领域。按照本发明提供的技术方案，所述用于GaN基LED的抗反射透明电极结构，包括GaN基板；所述GaN基板上设有纳米柱层，在所述纳米柱层上覆盖有ITO层；所述纳米柱层包括若干相互独立的TiO2纳米柱，在所述TiO2纳米柱的外侧设有柱隔离孔，ITO层覆盖在TiO2纳米柱上，并填充在柱隔离孔内，以使得ITO层与GaN基板欧姆接触。本发明结构紧凑，能显著提高GaN基正装LED的光抽取效率，工艺简单，成本低，安全可靠。
【IPC分类】B82Y30-00, H01L33-42, B82Y40-00, H01L33-44, H01L33-00
【公开号】CN104659179
【申请号】CN201510103958
【发明人】李睿
【申请人】江苏新广联半导体有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月10日