【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种具有三维纳米结构阵列的。
技术介绍
由氮化镓半导体材料制成的高效蓝光、绿光和白光发光二极管具有寿命长、节能、绿色环保等显著特点，已被广泛应用于大屏幕彩色显示、汽车照明、交通信号、多媒体显示和光通讯等领域，特别是在照明领域具有广阔的发展潜力。传统的发光二极管通常包括N型半导体层、P型半导体层、设置在N型半导体层与P型半导体层之间的活性层、设置在P型半导体层上的P型电极(通常为透明电极)以及设置在N型半导体层上的N型电极。发光二极管处于工作状态时，在P型半导体层与N型半导体层上分别施加正、负电压，这样，存在于P型半导体层中的空穴与存在于N型半导体层中的电子在活性层中发生复合而产生光子，且光子从发光二极管中射出。然而，现有的制备的发光二极管发光效率不够高，部分原因是由于现有方法制备的活性层与N型半导体层或P型半导体层之间的接触面积较小，从而导致空穴与电子的复合密度较小，使得产生的光子数量较少，进而限制了发光二极管的应用。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一发光效率较高的。一种，包括以下步骤:提供一基底，所述基底具有一外延生长面；在所述基底的外延生长面生长一第一半导体层；在所述第一半导体层表面设置一图案化的掩模层，所述图案化的掩模层包括多个条形凸起结构并排延伸，相邻的条形凸起结构之间形成一沟槽，所述第一半导体层通过该沟槽暴露出来；刻蚀所述第一半导体层，在所述第一半导体层远离基底的表面形成多个凹槽，使所述掩模层中相邻的多个条形凸起结构依次两两闭合；去除所述掩模层，在所述第一半导体层远离基底的表面形成多个M形三维纳米结构，从而形成一图...
【技术保护点】
一种发光二极管的制备方法，包括以下步骤：提供一基底，所述基底具有一外延生长面；在所述基底的外延生长面生长一第一半导体层；在所述第一半导体层表面设置一图案化的掩模层，所述图案化的掩模层包括多个条形凸起结构并排延伸，相邻的条形凸起结构之间形成一沟槽，所述第一半导体层通过该沟槽暴露出来；刻蚀所述第一半导体层，在所述第一半导体层远离基底的表面形成多个凹槽，使所述掩模层中相邻的多个条形凸起结构依次两两闭合；去除所述掩模层，在所述第一半导体层远离基底的表面形成多个M形三维纳米结构，从而形成一图案化的表面；在所述多个三维纳米结构表面形成一活性层，所述活性层与第一半导体层接触表面与所述图案化的表面相啮合；在所述活性层远离第一半导体层的表面形成一第二半导体层；刻蚀所述第二半导体层及活性层，暴露出第一半导体层的部分表面；在暴露的第一半导体层表面设置一第一电极与所述第一半导体层电连接；以及设置一第二电极覆盖所述第二半导体层远离活性层的整个表面。
【技术特征摘要】
1.一种发光二极管的制备方法，包括以下步骤: 提供一基底，所述基底具有一外延生长面； 在所述基底的外延生长面生长一第一半导体层； 在所述第一半导体层表面设置一图案化的掩模层，所述图案化的掩模层包括多个条形凸起结构并排延伸，相邻的条形凸起结构之间形成一沟槽，所述第一半导体层通过该沟槽暴露出来； 刻蚀所述第一半导体层，在所述第一半导体层远离基底的表面形成多个凹槽，使所述掩模层中相邻的多个条形凸起结构依次两两闭合； 去除所述掩模层，在所述第一半导体层远离基底的表面形成多个M形三维纳米结构，从而形成一图案化的表面； 在所述多个三维纳米结构表面形成一活性层，所述活性层与第一半导体层接触表面与所述图案化的表面相啮合； 在所述活性层远离第一半导体层的表面形成一第二半导体层； 刻蚀所述第二半导体层及活性层，暴露出第一半导体层的部分表面； 在暴露的第一半导体层表面设置一第一电极与所述第一半导体层电连接；以及 设置一第二电极覆盖所述第二半导体层远离活性层的整个表面。2.如权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述刻蚀所述第一半导体层的过程中，掩模层中相邻两个条形凸起结构的顶端逐渐靠在一起，使所述多个条形凸起结构依次两两闭合，在所述相邻两个条形凸起结构闭合的过程中，对应闭合位置处的第一半导体层被刻蚀的速度小于未闭合位置处第一半导体层被刻蚀的速度。3.如权利要求2所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，在所述闭合的两个条形凸起结构之间的第一半导体层表面形成一第一凹槽，未闭合的相邻的两个条形凸起结构之间的第一半导体层表面形成一第二凹槽，且所述第一凹槽的深度小于第二凹槽的深度，形成所述M形三维纳米结构。4.如权利要求3所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，形成所述第一凹槽的深度为30纳米 120纳米，形成所述第二凹槽的深度为100纳米 200纳米。5.如权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述活性层通过沿平行于所述外延生长面的方向以水平外延生长方式形成于所述第一半导体层表面，所述活性层远离所述第一半导体层的表面为一平面。6.如权利要求5所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述第一半导体层的每一三维纳米结构中包括一第一凸棱及一第二凸棱，在与所述第一凸棱及第二凸棱对应位置处接触的活性层表面形成一凹槽，与第一凹槽及第二凹槽对应位置处的活性层表面形成一凸棱。7.如权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述活性层通过沿垂直于所述外延生长面的方向垂直外延生长形成于所述第一半导体层表面。8.如权利要求7所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述活性层依所述第一半导体层中三维纳米结构的起伏趋势生长。9.如权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述第一半导体层的刻蚀方法为在一感应耦合等离子体系统中通过等离子刻蚀的方法。10.如权利要求9所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述刻蚀第一半导体层的方法具体包括以下步骤: 对未被掩模层覆盖的第一半导体层表面进行刻蚀，使第一半导体层表面形成多个凹槽，所述凹槽的深度基本相同； ...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱振东，李群庆，张立辉，陈墨，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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