纳米发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米发光器件及其制备方法，该纳米发光器件的制备方法，提供外延片，然后于外延片上形成牺牲层，再自上而下刻蚀形成贯穿牺牲层、第一导电层、第一氮化镓层和量子阱有源层，深至氮化镓叠层的至少一纳米柱结构，每一纳米柱结构均可作为一颗纳米发光器件的像素点。纳米柱结构采用氧化硅层填平后，去除牺牲层及部分氧化硅层，并在纳米柱结构和氮化镓叠层上形成第一电极且在氮化镓叠层上形成第二电极，由此制备的纳米发光器件的纳米柱结构形状完整，提高了纳米发光器件的出光效率和发光性能，释放了应力，缓解了应力集中带来的极化场影响，且在垂直方向的电子输送过程中，加强了纳米级尺度的电流限制能力，提高了电光转化效率。电光转化效率。电光转化效率。

【技术实现步骤摘要】
纳米发光器件及其制备方法


[0001]本申请涉及微纳器件制造
，特别是涉及一种纳米发光器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着显示技术的不断发展，增强现实(Augmented Reality,AR)或虚拟现实(Virtual Reality,VR)等小型显示设备的市场急速扩大，这种高分辨率的小尺寸显示屏对发光单元的结构和性能提出了更高的技术要求。普遍认为，发光像素尺寸小于1μm的显示器件定义为纳米发光二极管(nano
‑
LED)。基于第三代半导体材料氮化镓的nano
‑
LED在材料特性上具有饱和电子迁移速率高、热导率大、介电常数小等优点，在发光性能上具有发光效率高、功耗低、响应速度快、使用寿命长等优势。
[0003]发光二极管(light
‑
emitting diode,LED)的制备流程主要包括外延工艺、光刻工艺、干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺、镀膜工艺、金属沉积工艺等，在实际的制备中通常涉及多次的套刻、刻蚀和镀膜步骤，从而使显示器件达到预期指标。传统加工工艺在实现百纳米级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米发光器件的制备方法，其特征在于，包括：提供外延片，所述外延片包括自下而上依次设置的衬底、氮化镓叠层、量子阱有源层、第一氮化镓层和第一导电层；于所述第一导电层上形成牺牲层；刻蚀所述牺牲层、所述第一导电层、所述第一氮化镓层和所述量子阱有源层，以于所述氮化镓叠层上形成至少一纳米柱结构；采用湿法刻蚀去除所述纳米柱结构周侧的杂质粒子；于所述氮化镓叠层和所述纳米柱结构上形成氧化硅层；去除所述牺牲层以及部分的所述氧化硅层，以露出所述纳米柱结构的所述第一导电层；于所述纳米柱结构和所述氧化硅层上形成第一电极，且所述第一电极与所述第一导电层接触设置；于所述氮化镓叠层上形成第二电极，所述第二电极与所述纳米柱结构、所述氧化硅层间隔设置。2.根据权利要求1所述的纳米发光器件的制备方法，其特征在于，所述刻蚀所述牺牲层、所述第一导电层、所述第一氮化镓层和所述量子阱有源层，以于所述氮化镓叠层上形成至少一纳米柱结构，包括：采用聚焦离子束刻蚀技术，刻蚀所述牺牲层、所述第一导电层、所述第一氮化镓层和所述量子阱有源层，以于所述氮化镓叠层上形成至少一纳米柱结构。3.根据权利要求1所述的纳米发光器件的制备方法，其特征在于，所述于所述氮化镓叠层和所述纳米柱结构上形成氧化硅层，包括：将形成有所述纳米柱结构的纳米发光器件放入第一溶液并超声处理，于所述氮化镓叠层和所述纳米柱结构的表面形成化学桥联键；其中，所述第一溶液包括甲苯、3
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氨丙基三乙氧基硅烷和水；将表面形成有所述化学桥联键的纳米发光器件放入第二溶液并低压处理，以及在空气静置后于所述氮化镓叠层和所述纳米柱结构上形成所述氧化硅层；其中，所述第二溶液包括所述甲苯、无水乙醇和氨水。4.根据权利要求1所述的纳米发光器件的制备方法，其特征在于，所述采用湿法刻蚀去除所述纳米柱结构周侧的杂质粒子，包括：在预设温度环境下，基于氢氧化钾溶液采用湿法刻蚀去除所述纳米柱结构周侧的杂质粒子...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘安练，吴家鑫，李梓维，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：