用于微流控物质检测的悬空制造技术

本发明专利技术涉及一种用于微流控物质检测的悬空

【技术实现步骤摘要】
用于微流控物质检测的悬空GaN基LED器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及信息材料和可见光通信
，尤其涉及一种用于微流控物质检测的悬空
GaN
基
LED
器件及其制备方法
。

技术介绍

[0002]作为第三代半导体的代表，
GaN
具有优良的光电和机械特性，其禁带宽度为
3.4eV
，通过与
InN(
禁带宽度为
0.63eV)、AlN(
禁带宽度为
6.2eV)
组成三元或四元固溶体合金体系，形成多量子阱结构，实现在
0.63eV
‑
6.2eV
的连续可调禁带宽度
。
通过电子和空穴的复合，把电能直接转换为光能，电光转换效率高
。
除此之外，
GaN
发光二级管
(LED)
还具有探测光的能力，通过照射高能量的光子可产生电子空穴对，把光能转换为电能
。
基于发光探测一体化的集成器件，广泛应用于通信
、
照明和传感等多个领域
。
[0003]随着微流控技术的不断发展，它已经在许多领域得到了广泛应用，如生物医学工程
、
环境检测
、
化学分析等
。
其中，在生物医学领域中，微流控已成为细胞操作
、
药物筛选和疾病诊断等方面的重要工具
。
例如，利用微流控芯片对血细胞进行分离和诊断，可以实现快速
、
精确和无创的血液检测
。
此外，微流控技术也被应用于环境检测领域，可以实现对空气
、
水和土壤中的污染物的快速分析和检测
。
同时，微流控技术还可以应用于化学分析领域，可以实现对样品的高效分离和检测，提高分析的准确性和灵敏度
。
[0004]随着
6G
物联网的逐步发展，人们迫切需要更多种类传感器和高集成度的传感器来应对更复杂的应用场景
。
但是，当前的可见光技术还无法应用于物流控检测领域，既限制了可见光通信技术的发展，也限制了微流控检测技术应用领域的扩展
。
[0005]因此，如何扩展可见光通信技术的应用领域，扩展可见光通信装置的功能，是当前亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种用于微流控物质检测的悬空
GaN
基
LED
器件及其制备方法，以扩展可见光通信技术的应用领域
。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于微流控物质检测的悬空
GaN
基
LED
器件，包括：
[0008]第一
GaN
基
LED
结构，包括第一衬底
、
位于所述第一衬底上的第一缓冲层
、
位于所述第一缓冲层上的第一
GaN
基器件层
、
以及第一空腔，所述第一空腔贯穿所述第一衬底
、
所述第一缓冲层和部分的所述第一
GaN
基器件层；
[0009]第二
GaN
基
LED
结构，包括第二衬底
、
位于所述第二衬底上的第二缓冲层
、
位于所述第二缓冲层上的第二
GaN
基器件层
、
以及第二空腔，所述第二空腔贯穿所述第二衬底
、
所述第二缓冲层和部分的所述第二
GaN
基器件层；
[0010]所述第一
GaN
基
LED
结构位于所述第二
GaN
基
LED
结构上方，且所述第一衬底与所述第二衬底连接，所述第一空腔与所述第二空腔连通
。
[0011]在一些实施例中，所述第一
GaN
基器件层包括第一
n
型
GaN
层
、
位于所述第一
n
型
GaN
层上的第一
InGaN
层
、
位于所述第一
InGaN
层上的第一
InGaN/GaN
量子阱有源层
、
位于所述第一
InGaN/GaN
量子阱有源层上的第一
p
型
GaN
层，所述第一
n
型
GaN
层包括第一下台阶
、
以及位于所述第一下台阶上的第一上台阶，所述第一
InGaN
层位于所述第一上台阶上，所述第一空腔贯穿所述第一下台阶；
[0012]所述第二
GaN
基器件层包括第二
n
型
GaN
层
、
位于所述第二
n
型
GaN
层上的第二
InGaN
层
、
位于所述第二
InGaN
层上的第二
InGaN/GaN
量子阱有源层
、
位于所述第二
InGaN/GaN
量子阱有源层上的第二
p
型
GaN
层，所述第二
n
型
GaN
层包括第二下台阶
、
以及位于所述第二下台阶上的第二上台阶，所述第二
InGaN
层位于所述第二上台阶上，所述第二空腔贯穿所述第二下台阶
。
[0013]在一些实施例中，所述第一空腔包括贯穿所述第一缓冲层和所述第一下台阶的第一支腔体
、
以及贯穿所述第一衬底的第一主腔体，所述第一支腔体与所述第一主腔体连通，且所述第一主腔体的宽度大于所述第一支腔体的宽度；
[0014]所述第二空腔包括贯穿所述第二缓冲层和所述第二下台阶的第二支腔体
、
以及贯穿所述第二衬底的第二主腔体，所述第二支腔体与所述第二主腔体连通，且所述第二主腔体的宽度大于所述第二支腔体的宽度
。
[0015]在一些实施例中，第一
GaN
基
LED
结构还包括覆盖所述第一
GaN
基器件层的表面的第一钝化层
、
第一
n
型电极和第一
p
型电极，所述第一
n
型电极贯穿所述第一钝化层且与所述第一下台阶接触电连接，所述第一
p
型电极贯穿所述第一钝化层且与所述第一
p
型
GaN
层接触电连接，所述第一支腔体贯穿所述第一钝化层，所述第一
n
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于微流控物质检测的悬空
GaN
基
LED
器件，其特征在于，包括：第一
GaN
基
LED
结构，包括第一衬底
、
位于所述第一衬底上的第一缓冲层
、
位于所述第一缓冲层上的第一
GaN
基器件层
、
以及第一空腔，所述第一空腔贯穿所述第一衬底
、
所述第一缓冲层和部分的所述第一
GaN
基器件层；第二
GaN
基
LED
结构，包括第二衬底
、
位于所述第二衬底上的第二缓冲层
、
位于所述第二缓冲层上的第二
GaN
基器件层
、
以及第二空腔，所述第二空腔贯穿所述第二衬底
、
所述第二缓冲层和部分的所述第二
GaN
基器件层；所述第一
GaN
基
LED
结构位于所述第二
GaN
基
LED
结构上方，且所述第一衬底与所述第二衬底连接，所述第一空腔与所述第二空腔连通
。2.
根据权利要求1所述的用于微流控物质检测的悬空
GaN
基
LED
器件，其特征在于，所述第一
GaN
基器件层包括第一
n
型
GaN
层
、
位于所述第一
n
型
GaN
层上的第一
InGaN
层
、
位于所述第一
InGaN
层上的第一
InGaN/GaN
量子阱有源层
、
位于所述第一
InGaN/GaN
量子阱有源层上的第一
p
型
GaN
层，所述第一
n
型
GaN
层包括第一下台阶
、
以及位于所述第一下台阶上的第一上台阶，所述第一
InGaN
层位于所述第一上台阶上，所述第一空腔贯穿所述第一下台阶；所述第二
GaN
基器件层包括第二
n
型
GaN
层
、
位于所述第二
n
型
GaN
层上的第二
InGaN
层
、
位于所述第二
InGaN
层上的第二
InGaN/GaN
量子阱有源层
、
位于所述第二
InGaN/GaN
量子阱有源层上的第二
p
型
GaN
层，所述第二
n
型
GaN
层包括第二下台阶
、
以及位于所述第二下台阶上的第二上台阶，所述第二
InGaN
层位于所述第二上台阶上，所述第二空腔贯穿所述第二下台阶
。3.
根据权利要求2所述的用于微流控物质检测的悬空
GaN
基
LED
器件，其特征在于，所述第一空腔包括贯穿所述第一缓冲层和所述第一下台阶的第一支腔体
、
以及贯穿所述第一衬底的第一主腔体，所述第一支腔体与所述第一主腔体连通，且所述第一主腔体的宽度大于所述第一支腔体的宽度；所述第二空腔包括贯穿所述第二缓冲层和所述第二下台阶的第二支腔体
、
以及贯穿所述第二衬底的第二主腔体，所述第二支腔体与所述第二主腔体连通，且所述第二主腔体的宽度大于所述第二支腔体的宽度
。4.
根据权利要求3所述的用于微流控物质检测的悬空
GaN
基
LED
器件，其特征在于，第一
GaN
基
LED
结构还包括覆盖所述第一
GaN
基器件层的表面的第一钝化层
、
第一
n
型电极和第一
p
型电极，所述第一
n
型电极贯穿所述第一钝化层且与所述第一下台阶接触电连接，所述第一
p
型电极贯穿所述第一钝化层且与所述第一
p
型
GaN
层接触电连接，所述第一支腔体贯穿所述第一钝化层，所述第一
n
型电极与所述第一支腔体位于所述第一上台阶的相对两侧；所述第二
GaN
基
LED
结构还包括覆盖所述第二
GaN
基器件层的表面的第二钝化层
、
第二
n
型电极和第二
p
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永进，谢明远，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：