一种二维光子晶体结构GaN基LED的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二维光子晶体结构GaN基LED的制备方法，包括首先在目标上旋涂一层紫外光刻胶，利用紫外软纳米压印将模板的二维光子晶体结构复制到光刻胶表面，刻蚀去掉残胶，在光子晶体紫外胶上蒸渡一层SiO2或Cr膜，经刻蚀在目标片上得到这种光子晶体图形，将所得的GaN经去胶、清洗、烘干处理即得光子晶体目标片，将所得的目标片进行后续工艺处理，即可完成器件的制作，得到高光提取效率的光子晶体GaN基LED。本发明专利技术的方法可以提高刻蚀的选择比，一定范围内可调节光子晶体得占空比，可克服LED芯片表面的不平整问题，较好地通过纳米压印技术制备光子晶体图案，适用于工业生产的GaN基光子晶体LED的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及GaN基发光二极管(LED)，更具体地说，涉及以一种基于纳米压印技术制备GaN基LED的方法，属于光电子

技术介绍
自GaN基半导体发光二极管(LED)专利技术以来，其广泛应用于照明，显示屏，通讯设备等领域。伴随着全球对于节能需求的日益重视，LED照明技术以其较高的节能潜力，备受人们的重视。但是因为GaN是具有高折射率(η 2. 5)系数，只有很少一部分(约4%)光能从GaN基外延表面逃逸出来。目前，大功率GaN基LED其光提取效率较低，还需更多的该进。为了提高LED光提取效率，获得高效率的出光，人们发展了各种技术，光子晶体技术就是其中最受关注之一。光子晶体是由不同折射率的电介质材料周期性排列形成的晶体。其特有的光子能带结构，可以增大逸出光的光锥以增加出光效率。近几年，国内外的报道呈增加趋势。如 Jonathan J. Wierer等人的“高引出效率的III族N化物光子晶体发光二极管”，自然光子学，第3卷，第163-169页Q009年)Joung Chul Siin等人“纳米尺寸光子晶体对GaN-LED 光提取的影响”，量子电子学报，第9卷。第1375-13本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种二维光子晶体结构ＧａＮ基ＬＥＤ的制备方法，包括如下步骤：（１）制备含有二维光子晶体图案的硬模板，并对硬模板进行防粘处理；（２）对所述硬模板进行纳米压印，将晶体图案转移至软模板上，在所述软模板上即得到与硬模板上的晶体图案互补的光子晶体图形；（３）在目标片上旋涂紫外光刻胶，再将上述软模板和目标片进行紫外纳米压印，脱模后，在所述目标片表层的光刻胶上形成所述光子晶体图形；（４）刻蚀到目标片的所述光子晶体图形底部，去除压印残胶；（５）在目标片上蒸渡一层Ｃｒ或ＳｉＯ２作为掩膜；（７）使用电感耦合等离子体（ＩＣＰ）刻蚀或者反应离子束（ＲＩＥ）蚀刻对目标片进行刻蚀，将所述光子晶体图形转移到目标片上；（...

【技术特征摘要】
1.一种二维光子晶体结构GaN基LED的制备方法，包括如下步骤(1)制备含有二维光子晶体图案的硬模板，并对硬模板进行防粘处理；(2)对所述硬模板进行纳米压印，将晶体图案转移至软模板上，在所述软模板上即得到与硬模板上的晶体图案互补的光子晶体图形；(3)在目标片上旋涂紫外光刻胶，再将上述软模板和目标片进行紫外纳米压印，脱模后，在所述目标片表层的光刻胶上形成所述光子晶体图形；(4)刻蚀到目标片的所述光子晶体图形底部，去除压印残胶；(5)在目标片上蒸渡一层Cr或Si02作为掩膜；(7)使用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀或者反应离子束(RIE)蚀刻对目标片进行刻蚀， 将所述光子晶体图形转移到目标片上；(8)再将经刻蚀后的目标片去胶、腐蚀、清洗和烘干处理，并进行后续工艺处理即可制得所述光子晶体结构LED。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(7)具体为第一步刻蚀Si02或Cr，即刻蚀掉光子晶体图形底部的Si02或者Cr，暴露出图形底部的目标片衬底；第二步ICP刻蚀，即以Si02或Cr，以及紫外胶为掩膜刻蚀目标片衬底，将所述光子晶体图形转移到目标片上。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的目标片为蓝宝石衬底片，或者为在蓝宝石衬底片上生长至P-GaN层的LED外延片，或生长至ITO层的LED外延片。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在蓝宝石衬底片上生长至P-GaN层的LED外...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小锋，徐智谋，刘文，孙堂友，李程程，赵文宁，王双保，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83