【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体光电子材料，具体涉及具有中孔gan dbr的中孔gan基led的制备方法。
技术介绍
1、氮化镓(gan)基发光二极管(led)具有环保、无毒等优点，已获得广泛应用。然而，其应力高、晶体质量差以及出光效率低，导致其发光效率低。为了提高gan基led的发光效率，可采用在纳米多孔薄膜上生长gan基led。目前，已经尝试过多孔si、多孔gan等多种结构。但即使实现剥离，由于缺陷密度高、光提取效率低等原因导致发光效率仍然较低。在具有中孔gan dbr的中孔gan基多量子阱(mqw)上生长p-gan层，制备具有中孔gan dbr的中孔gan基led，缺陷密度的减少提高了晶体质量，dbr的高反射效应增强了光提取效率，导致其发光强度有望显著提高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供具有中孔gan dbr的中孔gan基led的制备方法，解决了现有技术中由于缺陷密度高、光提取效率低导致发光效率低的问题。
2、本专利技术采用的技术方案是：具有中孔gan dbr的中孔gan基led的制备方法，具体按照以下步骤实施：
3、步骤1、采用有机金属化学气相沉积技术在衬底上依次外延生长gan缓冲层、u-gan/n-gan周期性结构、gan基超晶格和多量子阱层，得到gan基mqw结构；
4、步骤2、在电解液中，对gan基mqw结构进行电化学刻蚀，制备具有中孔gan dbr的中孔gan基mqw；
5、步骤3、以中孔gan基mqw为衬底，采用再生
6、本专利技术的特点还在于：
7、步骤1中u-gan/n-gan周期性结构包括低掺杂gan层和高掺杂gan层，厚度均为51-67nm，低掺杂gan层掺杂浓度为4.1×1015-9.9×1017cm-3，高掺杂gan层掺杂浓度为3.1×1018-3.9×1019cm-3，周期数为5-20。
8、gan基超晶格和多量子阱层的掺杂浓度均为3.1×1018-3.9×1019cm-3，超晶格结构是周期为10-11的inxga1-xn/gan超晶格结构，其中，0<x<0.09，每个周期中，inxga1-xn厚度为3-4nm，gan厚度为7nm；多量子阱层是周期15-29的inyga1-yn/gan多量子阱结构，其中，0.1<y<0.4，每个周期中，inyga1-y n厚度为4-6nm，gan厚度为10-11nm。
9、步骤2中电解液为硝酸、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠的水溶液中的任意一种，浓度为0.3-0.5mol/·l，电化学刻蚀电压为6-49v，刻蚀时间范围为6-78min。
10、步骤3中p-gan层是采用mg掺杂p-gan层。
11、步骤3中采用再生长技术生长p-gan层具体过程为：采用mg掺杂p-gan层，生长温度为800-1100℃，掺杂浓度为1.1×1019cm-3-5.9×1019cm-3，厚度为110-290nm。
12、本专利技术有益效果是：
13、1)具有中孔gan dbr的中孔gan基mqw具有独特的中孔结构、高的光反射效应、大的应力松弛、低的缺陷密度，以其为衬底，所生长p-gan薄膜呈现出大的应力松弛、高的晶体质量，有望显著提高gan基led的发光效率、使用寿命以及散热能力；
14、2)p-gan层的生长温度可以影响具有中孔gan dbr的中孔gan基mqw的光反射能力以及p-gan薄膜的晶体质量；当p-gan层再生长温度在800-1100℃之间时，具有中孔gan dbr的中孔gan基mqw保持较高的反射率，薄膜的晶体质量显著提高，有利于提高gan基led的发光效率；
15、3)本专利技术中工艺条件易于精确控制，制备的具有中孔gan dbr的中孔gan基led均匀性和重复性好，便于产业化生产；所制备的led还具有发光效率高、稳定性高、使用寿命长以及散热能力强等优良特性，有着广阔的应用前景。
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1.具有中孔GaN DBR的中孔GaN基LED的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述具有中孔GaN DBR的中孔GaN基LED的制备方法，其特征在于，步骤1中所述u-GaN/n-GaN周期性结构包括低掺杂GaN层和高掺杂GaN层，厚度均为51-67nm，低掺杂GaN层掺杂浓度为4.1×1015-9.9×1017cm-3，高掺杂GaN层掺杂浓度为3.1×1018-3.9×1019cm-3，周期数为5-20。
3.根据权利要求1所述具有中孔GaN DBR的中孔GaN基LED的制备方法，其特征在于，所述GaN基超晶格和多量子阱层的掺杂浓度均为3.1×1018-3.9×1019cm-3，所述超晶格结构是周期为10-11的InxGa1-xN/GaN超晶格结构，其中，0<x<0.09，每个周期中，InxGa1-xN厚度为3-4nm，GaN厚度为7nm；所述多量子阱层是周期15-29的InyGa1-y N/GaN多量子阱结构，其中，0.1<y<0.4，每个周期中，InyGa1-y N厚度为4-6nm，GaN厚度为1
4.根据权利要求1所述具有中孔GaN DBR的中孔GaN基LED的制备方法，其特征在于，步骤2中所述电解液为硝酸、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠的水溶液中的任意一种，浓度为0.3-0.5mol/·L，电化学刻蚀电压为6-49V，刻蚀时间范围为6-78min。
5.根据权利要求1所述具有中孔GaN DBR的中孔GaN基LED的制备方法，其特征在于，步骤3中所述p-GaN层是采用Mg掺杂p-GaN层。
6.根据权利要求5所述具有中孔GaN DBR的中孔GaN基LED的制备方法，其特征在于，步骤3中所述采用再生长技术生长p-GaN层具体过程为：采用Mg掺杂p-GaN层，生长温度为800-1100℃，掺杂浓度为1.1×1019cm-3-5.9×1019cm-3，厚度为110-290nm。
...【技术特征摘要】
1.具有中孔gan dbr的中孔gan基led的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述具有中孔gan dbr的中孔gan基led的制备方法，其特征在于，步骤1中所述u-gan/n-gan周期性结构包括低掺杂gan层和高掺杂gan层，厚度均为51-67nm，低掺杂gan层掺杂浓度为4.1×1015-9.9×1017cm-3，高掺杂gan层掺杂浓度为3.1×1018-3.9×1019cm-3，周期数为5-20。
3.根据权利要求1所述具有中孔gan dbr的中孔gan基led的制备方法，其特征在于，所述gan基超晶格和多量子阱层的掺杂浓度均为3.1×1018-3.9×1019cm-3，所述超晶格结构是周期为10-11的inxga1-xn/gan超晶格结构，其中，0<x<0.09，每个周期中，inxga1-xn厚度为3-4nm，gan厚度为7nm；所述多量子阱层是周期15-29的inyga1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹得重，李兴，王赫，郭正全，成鹏飞，闫晓东，孙坤校，王菲斐，骆恬恬，第五淯暄，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：
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