利用硅衬底制备垂直结构氮化镓基发光二极管器件的方法

摘要

一种利用硅衬底制备垂直结构氮化镓基发光二极管器件的方法，包含：在硅衬底表面上先制备一阻挡层及包含铟组分的薄III族氮化物合金层和低温薄氮化镓层的应力调控结构层；将硅衬底加热，将包含有铟组分的薄III族氮化物合金层中的铟组分加热分解和完全析出，变成高温薄氮化镓单晶模板层；制备一氮化镓基发光二极管器件结构层；降温，在多孔薄III族氮化物弱键合层处自分离；制备一反射／欧姆金属层；键合一键合衬底；利用机械力，剥离；制备第一欧姆电极层；制备第二欧姆电极层；切割、分选和封装后，制备得到垂直结构氮化镓基发光二极管器件。

主权项

一种利用硅衬底制备垂直结构氮化镓基发光二极管器件的方法，包含如下步骤：步骤1：将一硅衬底置入材料生长设备的生长室内；步骤2：在硅衬底表面上先制备一阻挡层；步骤3：在阻挡层上制备一包含铟组分的薄III族氮化物合金层和低温薄氮化镓层的应力调控结构层；步骤4：将硅衬底加热温度升高，利用升温退火，将应力调控结构层中包含有铟组分的薄III族氮化物合金层中的铟组分加热分解和完全析出，进而变成多孔薄III族氮物弱键合层，低温薄氮化镓层结晶质量提高则变成高温薄氮化镓单晶模板层；步骤5：在升温退火后的应力调控结构层上制备一氮化镓基发光二极管器件结构层；步骤6：将硅衬底的温度降到室温，通过调控降温速率，使上面的氮化镓基发光二极管器件结构层沿应力调控结构层升温退火后形成的多孔薄III族氮化物弱键合层处自分离；步骤7：将上述制备的材料放入另一生长设备的生长室内，在氮化镓基发光二极管器件结构层4上制备一反射/欧姆金属层；步骤8：将上述制备的材料放入到金属键合设备中，在反射/欧姆金属层上面金属键合一键合衬底；步骤9：将上述制备的材料整体倒置，利用机械力将倒装到上面且从氮化镓基发光二极管器件结构层上自分离的硅衬底连同阻挡层沿多孔薄III族氮化物弱键合层处剥离去除；步骤10：将氮化镓基发光二极管器件结构层的表面粗化，在氮化镓基发光二极管器件结构层上制备第一欧姆电极层；步骤11：在键合衬底的下表面上制备第二欧姆电极层；步骤12：切割、分选和封装后，制备得到垂直结构氮化镓基发光二极管器件。