一种基于同质外延制备高效光电子器件的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于同质外延制备高效光电子器件的方法，属于光电子器件的制备领域。本发明专利技术在氮化镓同质自支撑（厚膜）衬底上，沉积有机或无机介质材料作为刻蚀掩膜；随后采用光刻和刻蚀的方法在掩膜上开出具有几何形状的窗口，利用物理、化学等刻蚀方法将掩膜上的几何图形转移至同质自支撑（厚膜）衬底，并使图形区域和被掩膜保护的区域具有一定的高度差；用金属有机物化学气相沉积法、分子束外延或氢化物气相外延法在已经做好图形的衬底上进行同质外延ＧａＮ基ＬＥＤ、ＬＤ器件结构。采用本发明专利技术可有效的防止同质自支撑（厚膜）ＧａＮ衬底的翘曲形变，从而有效提高光电子器件的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于同质外延方法制备高效、大功率氮化镓基发光二极管(LED)和蓝 光激光器(LD)等光电子学器件的方法，属于光电子器件的制备领域。
技术介绍
GaN基氮化物半导体发光二极管(LED)，以其较高的理论光电转化效率和在恶劣 工作条件下的稳定性，得到了科研领域以及工商业的广泛重视，引起了人们极大的兴趣。 GaN基LED是目前世界各国发展半导体固态照明、推动世界性照明革命的关键性光源。另 外，作为照明光源，它的体积小重量轻等优势较以往的照明光源更有优势。发展高亮度LED 适应了我国当前构建节约型社会的基本国策。此外，GaN基光电子学、电子学器件在光存 储、紫外光探测和日盲探测、生物医药的分析以及导弹预警、制导、紫外通讯等众多民生、军 事领域有广泛应用。尽管目前的GaN基光电器件已经成功实现商业化，但其性能还没有达到理论预测 的最高水平，还有很大的提升空间。贯穿位错被半导体材料研究领域认为是器件中的非辐 射复合中心，严重影响器件的光电性能，被成为“发光杀手”(Nakamura，Shuji. Science, Vol.281, p956)。由于目前大部分的氮化物光电器件的制备都基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电子器件的制备方法，其步骤包括：１）在氮化镓同质自支撑衬底上，沉积有机或无机介质材料作为刻蚀掩膜；２）采用光刻和刻蚀的方法在上述掩膜上开出具有几何形状的窗口；３）将掩膜上的几何图形转移至同质自支撑衬底，并使图形区域和被掩膜保护的区域具有一定的高度差；４）在上述做好图形的衬底上进行同质外延ＧａＮ生长，得到悬臂外延非掺杂ＧａＮ层；５）在悬臂外延非掺杂ＧａＮ层上依次生长ｎ型ＧａＮ层、量子阱有源区和ｐ型ＧａＮ层，得到ＧａＮ基ＬＥＤ、ＬＤ器件结构。

【技术特征摘要】
一种光电子器件的制备方法，其步骤包括1)在氮化镓同质自支撑衬底上，沉积有机或无机介质材料作为刻蚀掩膜；2)采用光刻和刻蚀的方法在上述掩膜上开出具有几何形状的窗口；3)将掩膜上的几何图形转移至同质自支撑衬底，并使图形区域和被掩膜保护的区域具有一定的高度差；4)在上述做好图形的衬底上进行同质外延GaN生长，得到悬臂外延非掺杂GaN层；5)在悬臂外延非掺杂GaN层上依次生长n型GaN层、量子阱有源区和p型GaN层，得到GaN基LED、LD器件结构。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，氮化镓同质自支撑衬底包括利 用氢化物气相外延法、氨热法、高压合成法或其他方法生长得到薄膜和体材料。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，有机或无机介质材料包括通过旋 涂法得到的光刻胶薄膜或者利用溅射或等离子体增强化学气相沉积法沉积的Si02、SiON, SiNx或...

【专利技术属性】
技术研发人员：于彤军，方浩，陶岳彬，李兴斌，陈志忠，杨志坚，张国义，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11