复合衬底及制备方法以及包含该衬底的外延结构和芯片技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，公开了一种复合衬底及制备方法以及包含该衬底的外延结构和芯片，衬底包括：衬底本体上具有呈周期性间隔排列的图案化凹坑结构，凹坑结构上具有金属反射层，金属反射层上具有低折射率介质层，低折射率介质层将金属反射层完全包裹。本发明专利技术通过低折射率介质层、凹坑结构包裹金属反射层与无损伤生长面的多重技术组合，改善外延底层晶体质量与内量子效率，改善反射效果以提高出光效率，从内量子效率与出光效率二方面来提高LED芯片的光效水平。LED芯片的光效水平。LED芯片的光效水平。

【技术实现步骤摘要】
复合衬底及制备方法以及包含该衬底的外延结构和芯片


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种复合衬底及制备方法以及包含该衬底的外延结构和芯片。

技术介绍

[0002]常规图形化蓝宝石衬底是利用衬底材料与半导体材料的折射率差来弱化LED内部的全反射，增强衬底与半导体材料界面的反射效果，来达到提高LED出光效率，然而提升效果已经接近极限。此外，常规图形化蓝宝石衬底的表面包含了非极性面（R面）或半极性面（M面）以及极性面（C面），在衬底表面进行外延层生长过程中，不同极性面所形成的氮化镓晶粒会分别具有不同的结晶方向，因此，由图形化蓝宝石衬底所生长的氮化镓外延层，在局部区域存在多晶缺陷，多晶缺陷对晶体质量和LED器件的内量子效率均产生不良影响。由于图形化蓝宝石衬底表面是经过干法刻蚀形成的准C面，不是完美的C面，这是因为干法刻蚀过程会对其产生损伤，损伤的生长面容易形成带有多晶缺陷的外延层，对晶体质量也会产生不良影响，从而影响LED的发光效率。
[0003]因此，寻找一种能够改善外延晶体质量和内量子效率、提升反射效果的衬底至关重要。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式金属反射镜复合衬底，包括衬底本体（110），所述衬底本体（110）上具有呈周期性间隔排列的图案化凹坑结构（121），所述凹坑结构（121）内具有金属反射层（122），所述金属反射层（122）上覆盖有低折射率介质层（123），所述低折射率介质层（123）将所述金属反射层（122）完全包裹，所述凹坑结构（121）之间的区域为无损伤生长区（126）。2.根据权利要求1所述的嵌入式金属反射镜复合衬底，其特征在于：所述金属反射层（122）厚度h1小于所述凹坑结构（121）的深度H；和/或，所述金属反射层（122）的外径r1小于所述凹坑结构（121）的下底内径r2。3.根据权利要求1所述的嵌入式金属反射镜复合衬底，其特征在于：所述无损伤生长区（126）的宽度R为50nm~400nm。4.根据权利要求1所述的嵌入式金属反射镜复合衬底，其特征在于：所述凹坑结构（121）为倒圆台状，上底内径r3为1000nm~5000nm，下底内径r2为500nm ~4800nm，深度H为200nm~500nm；和/或，所述凹坑结构（121）的剖面呈倒三角形、倒梯形、矩形或圆弧形；和/或，所述凹坑结构（121）的俯视图呈圆形或多边形。5.根据权利要求2所述的嵌入式金属反射镜复合衬底，其特征在于：所述金属反射层（122）为Al层或Ag层；和/或，所述金属反射层（122）外径r1范围是480nm~4750nm；和/或，所述金属反射层（122）厚度h1范围为100nm~400...

【专利技术属性】
技术研发人员：付星星，孙帅，刘鹏，黄静，芦玲，
申请(专利权)人：淮安澳洋顺昌光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：