蓝宝石衬底上的多量子阱紫外LED器件的制作方法

摘要

本发明公开了一种蓝宝石衬底上的多量子阱紫外LED器件及其制作方法，它涉及微电子技术领域，主要解决了紫外LED出光效率低的问题。该器件自下而上依次包括低温AlN成核层、高温AlN成核层、本征AlGaN外延层、n-AlGaN势垒层、有源区、p-AlGaN势垒层、低Al组分p型AlGaN层、p型GaN冒层，以及在p型GaN冒层设有的窗口区(A)。该器件通过干法刻蚀p-GaN冒层至电子势垒层p-AlGaN，形成了圆柱状的出射光窗口，改变了出射光的路径，大大减少了光在传播过程中的损耗。本发明由于采用干法刻蚀窗口区，使得位于窗口区底部的电子势垒层p-AlGaN的表面粗化，进一步提高了出射光的出射效率，且工艺简单，成本低，重复性好，可靠性高，本发明可用于水处理，医疗、生物医学场合以及白光照明中。

主权项

1.一种蓝宝石衬底上多量子阱紫外LED器件的制作方法，包括：I.材料生长步骤：在蓝宝石基片上，利用MOCVD工艺，依次生长600℃的低温AlN成核层、1050℃的高温AlN成核层、AlGaN外延层、n-AlGaN势垒层、有源区、40％-60％的高Al组分p型AlGaN势垒层、10％-25％的低Al组分p型AlGaN层和p型GaN帽层；II.器件制作步骤：1)采用ICP或者RIE工艺从顶部p型GaN帽层刻蚀至n型AlGaN层，形成n型AlGaN台面；2)先光刻出位于p型GaN帽层的圆形窗口，再采用氯基ICP工艺二次刻蚀窗口区至p型AlGaN势垒层，形成圆柱体的出光窗口，其刻蚀工艺参数分别为：240W-600W的上电极功率，0-80V的偏压，1-3Pa的压力、100-180s的刻蚀时间；3)在n型AlGaN台面上光刻出n型电极的图形，采用电子束蒸发工艺，在电极图形区蒸发n型欧姆接触金属，形成n型电极；4)在p型GaN帽层光刻出p型电极的图形，采用电子束蒸发工艺，在电极图形区蒸发p型欧姆接触金属，形成p型电极，完成器件制作。