一种超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件及其制备方法，包括自下到上依次设置有柔性衬底、导电粘结层、SiO2掩膜、金字塔阵列及P面透明电极，金字塔阵列中的各金字塔之间填充有绝缘填充材料，金字塔阵列中各金字塔均包括金字塔形结构的非故意掺杂氮化镓以及依次覆盖于非故意掺杂氮化镓上n型氮化镓层、量子阱层、p型氮化镓层及透明导电层，其中，非故意掺杂氮化镓的下端穿过SiO2掩膜与导电粘结层相连接，透明导电层的顶部与P面透明电极相连接，该半导体器件具有尺寸不受限、柔性度较高的特点，并且制备方法操作简单、方便、易于实现。

A super flexible gallium nitride based Pyramid structure semiconductor device and its preparation method

The invention discloses an ultra flexible gallium nitride based semiconductor device structure in Pyramid and its preparation method, including self to sequentially arranged on the flexible substrate, conductive adhesive layer, SiO2 mask, transparent surface electrode array and P Pyramid, Pyramid Pyramid between each in the array is filled with insulating filling material, the Pyramid Pyramid array all include the Pyramid structure of unintentionally doped Gan and are covered on unintentionally doped Gan n type gallium nitride layer, a quantum well layer, P type gallium nitride layer and a transparent conductive layer, wherein, the lower non intentionally doped Gan SiO2 through the mask and the conductive adhesive layer is connected to the top of the P transparent conductive layer the surface of transparent electrode is connected with the characteristics of the semiconductor device has a high degree of flexibility, size is not limited, and the preparation method is simple and convenient, Yi Yushi Now.

【技术实现步骤摘要】
一种超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件及其制备方法
本专利技术属于半导体
，涉及一种超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件及其制备方法。
技术介绍
近几年来，柔性电子和光学器件在可穿戴智能电子器件，发光器件，太阳能电池，传感器和生物方面的广泛应用吸引了很多研究者的目光。氮化镓基的半导体器件以其优异的材料性能，热学和电学的稳定性，更高的量子效率和发光效率等特点，成为替代有机半导体器件的最重要选择之一。但由于氮化镓材料本身为硬质材料，柔性度差，为避免工艺和实际应用过程中器件由于弯曲而产生裂痕使器件失效，前期需要将整个氮化镓薄膜切割为微米尺寸的分立芯片。然而，即便如此依然会有裂痕产生。更重要的是，受切割尺寸的限制，使得该类半导体柔性器件的密度和面积都存在一定限制。为了改善这一问题，有些研究者提出一种特殊设计的3D微纳米结构，例如微米柱，微米盘，微米金字塔结构等。这种微米结构由于其侧向外延的生长特点，材料本身位错密度较低，量子阱层的应力较小，从而可以极大地减小QCSE效应，提高器件的效率。尽管这种特殊结构的器件在柔性器件的应用方面具有巨大优势，但相关报道依旧很少。这主要是因为这种器件制作的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件，其特征在于，包括自下到上依次设置的柔性衬底(34)、导电粘结层(33)、SiO2掩膜(12)、金字塔阵列(2)及P面透明电极(35)，金字塔阵列(2)中的各金字塔之间填充有绝缘填充材料(31)，金字塔阵列(2)中各金字塔均包括金字塔形结构的非故意掺杂氮化镓(21)以及依次覆盖于非故意掺杂氮化镓(21)上的n型氮化镓层(22)、量子阱层(23)、p型氮化镓层(24)及透明导电层(25)，其中，非故意掺杂氮化镓(21)的下端穿过SiO2掩膜(12)与导电粘结层(33)相连接，透明导电层(25)的顶部穿出绝缘填充材料(31)插入于P面透明电极(35)内。

【技术特征摘要】
1.一种超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件，其特征在于，包括自下到上依次设置的柔性衬底(34)、导电粘结层(33)、SiO2掩膜(12)、金字塔阵列(2)及P面透明电极(35)，金字塔阵列(2)中的各金字塔之间填充有绝缘填充材料(31)，金字塔阵列(2)中各金字塔均包括金字塔形结构的非故意掺杂氮化镓(21)以及依次覆盖于非故意掺杂氮化镓(21)上的n型氮化镓层(22)、量子阱层(23)、p型氮化镓层(24)及透明导电层(25)，其中，非故意掺杂氮化镓(21)的下端穿过SiO2掩膜(12)与导电粘结层(33)相连接，透明导电层(25)的顶部穿出绝缘填充材料(31)插入于P面透明电极(35)内。2.根据权利要求2所述的超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件，其特征在于，所述透明导电层(25)的材质为ITO。3.根据权利要求2所述的超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件，其特征在于，绝缘填充材料(31)的材质为PMMA、PDMS或硅胶。4.根据权利要求2所述的超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件，其特征在于，导电粘结层(33)为导电胶水、导电胶带、金属材料或合金焊料。5.根据权利要求2所述的超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件，其特征在于，P面透明电极(35)包括导电层以及设置于导电层上的金属电极，其中，金属电极的材质为Ni、Ag、Pt、Au、Al及Ti中的一种或几种，金属电极为网格状、条状或圆环状，金属电极的线宽大于等于100μm；导电层的材质为银纳米线、铜纳米线、ITO纳米线及石墨烯中的一种或几种。6.一种权利要求1所述的超柔性氮化镓基金字塔结构半导体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将SiO2掩膜(12)覆盖于蓝宝石衬底(11)上，再在SiO2掩膜(12)及蓝宝石衬底(11)上进行图形化，得图形化的衬底，然后在图形化的衬底上生长金字塔阵列(2)，再通过绝缘填充材料(31)填充金字塔阵列(2)中各金字塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：云峰，李虞锋，田振寰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61