【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件，具体涉及一种表面等离激元增强型led及其制备方法和应用。
技术介绍
1、发光二极管(led)是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量进行发光，其被认为是可见光通信(vlc)系统的理想光源。然而，目前商用的led的调制带宽通常仅有几兆赫兹到十几赫兹，远不能满足高速可见光通信的要求。
2、因此，开发一种调制带宽更宽、适合用于高速可见光通信的led具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种表面等离激元增强型led及其制备方法和应用。
2、本专利技术所采取的技术方案是：
3、一种表面等离激元增强型led，其组成包括衬底、金属键合层、第一金属层、第二金属层、p型gan层、电子阻挡层、多量子阱层、n型gan层、绝缘层和n电极；所述金属键合层与衬底贴合；所述金属键合层远离衬底的那一面设置有凹台和凸台，第一金属层填充在凹台中，第二金属层贴合在凸台的上表面；所述p型gan层、电子阻挡层、多量子阱层和n型gan层依次层叠设置；所述p型gan层远离电子阻挡层的那一面设置有凹台和凸台，且与由金属键合层、第一金属层和第二金属层构成的结构嵌合；所述绝缘层覆盖在由p型gan层、电子阻挡层、多量子阱层和n型gan层构成的结构的表面，且与金属键合层接触；所述n电极贯穿绝缘层，且与n型gan层接触；所述第一金属层为ag层、al层、ag纳米颗粒层、ag纳米柱层、ag纳米颗粒-ag纳米柱复合层中的一种；所述第二金属层的组成包括
4、优选地，所述衬底为si衬底。
5、优选地，所述衬底的厚度为50μm～500μm。
6、优选地，所述金属键合层的组成成分为ni、au、sn、ti中的至少一种。
7、优选地，所述金属键合层的厚度为0.1μm～2.0μm。
8、优选地，所述金属键合层远离衬底的那一面设置有多个凹台和多个凸台。
9、优选地，所述第一金属层为ag纳米颗粒层、ag纳米柱层、ag纳米颗粒-ag纳米柱复合层中的一种。
10、优选地，所述第一金属层的厚度为0.5μm～4μm。
11、优选地，所述第二金属层的厚度为0.3μm～1μm。
12、优选地，所述ag纳米颗粒的粒径为10nm～200nm。
13、优选地，所述ag纳米柱的直径为10nm～200nm，高度为10nm～200nm。
14、优选地，所述p型gan层的厚度为50nm～250nm。
15、优选地，所述p型gan层远离电子阻挡层的那一面设置有多个凹台和多个凸台。
16、优选地，所述电子阻挡层为algan层、inalgan层中的一种。
17、优选地，所述电子阻挡层的厚度为10nm～30nm。
18、优选地，所述多量子阱层为ingan/gan多量子阱层。
19、优选地，所述多量子阱层的厚度为15nm～60nm。
20、优选地，所述n型gan层的厚度为1μm～4μm。
21、优选地，所述绝缘层为sio2层、si3n4层、al2o3层、aln层中的一种。
22、优选地，所述绝缘层的厚度为0.1μm～2μm。
23、优选地，所述n电极的组成成分为cr、pt、au、ti、al中的至少一种。
24、一种如上所述的表面等离激元增强型led的制备方法包括以下步骤：
25、1)在衬底a的一面依次外延生长缓冲层、n型gan层、多量子阱层、电子阻挡层和p型gan层，再在p型gan层远离电子阻挡层的那一面刻蚀出凹台和凸台，再在凸台的上表面沉积第一金属层以及在凹台内沉积第二金属层，再沉积金属键合层，得到外延结构a；在衬底b的一面沉积金属键合层，得到外延结构b；
26、2)将外延结构a中的金属键合层和外延结构b中的金属键合层进行键合，再进行退火；
27、3)将衬底a和缓冲层剥离，再沉积绝缘层；
28、4)对绝缘层进行刻蚀暴露出n电极制备区域，再沉积电极金属，再进行退火，即得表面等离激元增强型led。
29、优选地，步骤1)所述刻蚀的方式为湿法腐蚀或icp干法刻蚀。
30、优选地，步骤3)中衬底a剥离的方式为机械减薄、化学抛光、激光剥离中的一种。
31、优选地，步骤3)中缓冲层剥离的方式为icp干法刻蚀。
32、一种光源，其包含上述表面等离激元增强型led。
33、一种可见光通信系统，其包含上述表面等离激元增强型led。
34、本专利技术的有益效果是：本专利技术的表面等离激元增强型led具有载流子复合速率大、载流子寿命短、调制带宽较宽等优点，适合作为光源用于高速可见光通信。
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1.一种表面等离激元增强型LED，其特征在于，组成包括衬底、金属键合层、第一金属层、第二金属层、p型GaN层、电子阻挡层、多量子阱层、n型GaN层、绝缘层和N电极；所述金属键合层与衬底贴合；所述金属键合层远离衬底的那一面设置有凹台和凸台，第一金属层填充在凹台中，第二金属层贴合在凸台的上表面；所述p型GaN层、电子阻挡层、多量子阱层和n型GaN层依次层叠设置；所述p型GaN层远离电子阻挡层的那一面设置有凹台和凸台，且与由金属键合层、第一金属层和第二金属层构成的结构嵌合；所述绝缘层覆盖在由p型GaN层、电子阻挡层、多量子阱层和n型GaN层构成的结构的表面，且与金属键合层接触；所述N电极贯穿绝缘层，且与n型GaN层接触；所述第一金属层为Ag层、Al层、Ag纳米颗粒层、Ag纳米柱层、Ag纳米颗粒-Ag纳米柱复合层中的一种；所述第二金属层的组成包括Ag纳米颗粒、Ag纳米柱中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的表面等离激元增强型LED，其特征在于：所述金属键合层的组成成分为Ni、Au、Sn、Ti中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的表面等离激元增强型LED，其特征
4.根据权利要求1所述的表面等离激元增强型LED，其特征在于：所述绝缘层为SiO2层、Si3N4层、Al2O3层、AlN层中的一种。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的表面等离激元增强型LED，其特征在于：所述衬底为Si衬底；所述N电极的组成成分为Cr、Pt、Au、Ti、Al中的至少一种。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述的表面等离激元增强型LED，其特征在于：所述第一金属层的厚度为0.5μm～4μm；所述第二金属层的厚度为0.3μm～1μm；所述Ag纳米颗粒的粒径为10nm～200nm；所述Ag纳米柱的直径为10nm～200nm，高度为10nm～200nm。
7.根据权利要求1～4中任意一项所述的表面等离激元增强型LED，其特征在于：所述衬底的厚度为50μm～500μm；所述金属键合层的厚度为0.1μm～2.0μm；所述p型GaN层的厚度为50nm～250nm；所述电子阻挡层的厚度为10nm～30nm；所述多量子阱层的厚度为15nm～60nm；所述n型GaN层的厚度为1μm～4μm；所述绝缘层的厚度为0.1μm～2μm。
8.一种如权利要求1～7中任意一项所述的表面等离激元增强型LED的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种光源，其特征在于，包含权利要求1～7中任意一项所述的表面等离激元增强型LED。
10.一种可见光通信系统，其特征在于，包含权利要求1～7中任意一项所述的表面等离激元增强型LED。
...【技术特征摘要】
1.一种表面等离激元增强型led，其特征在于，组成包括衬底、金属键合层、第一金属层、第二金属层、p型gan层、电子阻挡层、多量子阱层、n型gan层、绝缘层和n电极；所述金属键合层与衬底贴合；所述金属键合层远离衬底的那一面设置有凹台和凸台，第一金属层填充在凹台中，第二金属层贴合在凸台的上表面；所述p型gan层、电子阻挡层、多量子阱层和n型gan层依次层叠设置；所述p型gan层远离电子阻挡层的那一面设置有凹台和凸台，且与由金属键合层、第一金属层和第二金属层构成的结构嵌合；所述绝缘层覆盖在由p型gan层、电子阻挡层、多量子阱层和n型gan层构成的结构的表面，且与金属键合层接触；所述n电极贯穿绝缘层，且与n型gan层接触；所述第一金属层为ag层、al层、ag纳米颗粒层、ag纳米柱层、ag纳米颗粒-ag纳米柱复合层中的一种；所述第二金属层的组成包括ag纳米颗粒、ag纳米柱中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的表面等离激元增强型led，其特征在于：所述金属键合层的组成成分为ni、au、sn、ti中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的表面等离激元增强型led，其特征在于：所述电子阻挡层为algan层、inalgan层中的一种；所述多量子阱层为ingan/gan多量子阱层。
4.根据权利要求1所述的表面等离激元增强型led，其特征在于：所述绝缘层为sio2层、si3n4...
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