專利名稱：用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，屬于半導(dǎo)體微加エ技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
GaN基半導(dǎo)體發(fā)光二極管具有節(jié)能、環(huán)保、冷光源、顯色指數(shù)高、響應(yīng)速度快、體積小和工作壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)，其作為半導(dǎo)體固體照明光源顯示出巨大的應(yīng)用潛力。目前，隨著各種藍(lán)光材料的研究深入和功率型白光LED器件制備性能的穩(wěn)步提高，LED已廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品的背光源、交通燈、顯示標(biāo)志、景觀照明等，并顯示出走向日常白光照明領(lǐng)域的強(qiáng)勁趨勢(shì)。然而，LED要真正走進(jìn)日常白光照明領(lǐng)域，GaN基半導(dǎo)體發(fā)光ニ極管的發(fā)光效率是決定其能否迅速發(fā)展的最重要因素。采用ITO納米碗陣列的發(fā)光二極管可提高出光效率，本發(fā)明的制作エ藝簡(jiǎn)單，可以得到較佳的發(fā)光強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種用于GaN基發(fā)光二極管的ITO納米碗陣列的粗化方法，提高發(fā)光二極管出光效率，得到較佳的發(fā)光強(qiáng)度。本發(fā)明提供一種用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，包括如下步驟I)在LED的電流擴(kuò)展層的表面排列ー單層緊密排列的自組裝聚苯こ烯球；2)在自組裝聚苯こ烯球的間隙填充ニ氧化硅凝膠；3)加熱，將聚苯こ烯球氣化，形成ニ氧化硅納米碗陣列，該ニ氧化硅納米碗陣列覆蓋于電流擴(kuò)展層的表面；4)采用ICP干法刻蝕，把納米碗陣列轉(zhuǎn)移到電流擴(kuò)展層上；5)在BOE或HF溶液中處理，將電流擴(kuò)展層表面殘留的ニ氧化硅凝膠去除干凈，形成電流擴(kuò)展層的納米碗陣列。其中自組裝聚苯こ烯球的直徑為O. 1-lum。其中在聚苯こ烯球的間隙填充ニ氧化硅凝膠，其是用甩膠機(jī)使其分布均勻，先100-500轉(zhuǎn)/min，時(shí)間為l_5s，再1000-8000轉(zhuǎn)/min，時(shí)間為10_20s，使ニ氧化硅凝膠11均勻填充至聚苯こ烯球的間隙中。 其中將聚苯こ烯球氣化加熱的加熱溫度為400-600°C，時(shí)間為10_30min。其中采用ICP干法刻蝕，刻蝕氣體為Cl基氣體，腔壓為4mTorr，起輝功率300w，濺射功率50w，刻蝕時(shí)間800-1200S，或用稀鹽酸等濕法腐蝕的方法完成圖形轉(zhuǎn)移，用稀鹽酸腐蝕，時(shí)間為5-10min。其中在BOE或HF溶液中處理的時(shí)間為10_80s。


為使審查員能進(jìn)ー步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其目的，以下結(jié)合附圖及較佳具體實(shí)施例的詳細(xì)說明如后，其中圖I是本發(fā)明LED電流擴(kuò)展層表面排列PS球，填充ニ氧化硅凝膠后的截面圖，其中10為電流擴(kuò)展層，11為ニ氧化硅凝膠，12為聚苯こ烯球；圖2是本發(fā)明去除聚苯こ烯球后剰余ニ氧化硅納米凝膠結(jié)構(gòu)的俯視圖(掃描電鏡照片)，20為ニ氧化硅納米碗陣列；圖3是本發(fā)明ICP刻蝕后的電流擴(kuò) 層的納米碗陣列結(jié)構(gòu)(掃描電鏡照片)，其中30為電流擴(kuò)展層的納米碗陣列；
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)DI至圖3所示，本發(fā)明提供一種用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，包括如下步驟步驟I :在LED電流擴(kuò)展層10的表面排列ー單層緊密排列的自組裝聚苯こ(PS)球12 (圖I)，該自組裝聚苯こ球12的直徑為O. I-Ium ；步驟2 :在聚苯こ烯球12間隙填充ニ氧化硅凝膠11 (圖I)，用甩膠機(jī)勻膠，先100-500轉(zhuǎn)/min，時(shí)間為l_5s，再1000-8000轉(zhuǎn)/min，時(shí)間為20s，使ニ氧化硅凝膠11均勻填充至聚苯こ烯球12間隙；步驟3 :加熱，溫度400_600°C，時(shí)間10_30min，使聚苯こ烯球12氣化，形成ニ氧化硅掩膜納米碗陣列20 (圖2)；步驟4 :采用ICP干法刻蝕，刻蝕氣體為Cl基氣體，腔壓為4mTorr，起輝功率300w，濺射功率50w，刻蝕時(shí)間100-1200S，把納米碗陣列轉(zhuǎn)移到電流擴(kuò)展層10上。或者用稀鹽酸腐蝕，時(shí)間為5-10min，把納米碗陣列轉(zhuǎn)移到電流擴(kuò)展層10上；步驟5 :最后在BOE溶液中處理，處理的時(shí)間為40-80s，將電流擴(kuò)展層10表面的ニ氧化硅凝膠11去除干凈，形成電流擴(kuò)展層的納米碗陣列30(圖3)。本發(fā)明也可以拿來做其它半導(dǎo)體器件的圖形轉(zhuǎn)移，例如光子晶體，表面等離子機(jī)元等。以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，包括如下步驟 1)在LED的電流擴(kuò)展層的表面排列ー單層緊密排列的自組裝聚苯こ烯球； 2)在自組裝聚苯こ烯球的間隙填充ニ氧化硅凝膠； 3)加熱，將聚苯こ烯球氣化，形成ニ氧化硅納米碗陣列，該ニ氧化硅納米碗陣列覆蓋于電流擴(kuò)展層的表面； 4)采用ICP干法刻蝕，把納米碗陣列轉(zhuǎn)移到電流擴(kuò)展層上； 5)在BOE或HF溶液中處理，將電流擴(kuò)展層表面殘留的ニ氧化硅凝膠去除干凈，形成電流擴(kuò)展層的納米碗陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，其中自組裝聚苯こ烯球的直徑為O. 1-lum。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，其中在聚苯こ烯球的間隙填充ニ氧化硅凝膠，其是用甩膠機(jī)使其分布均勻，先100-500轉(zhuǎn)/min，時(shí)間為l-5s，再1000-8000轉(zhuǎn)/min，時(shí)間為10_20s，使ニ氧化硅凝膠11均勻填充至聚苯こ烯球的間隙中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，其中將聚苯こ烯球氣化加熱的加熱溫度為400-600°C，時(shí)間為10-30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，其中采用ICP干法刻蝕，刻蝕氣體為Cl基氣體，腔壓為4mTorr，起輝功率300w，濺射功率50w，刻蝕時(shí)間800-1200S，或用稀鹽酸等濕法腐蝕的方法完成圖形轉(zhuǎn)移，用稀鹽酸腐蝕，時(shí)間為5-10min。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，其中在BOE或HF溶液中處理的時(shí)間為10-80s。
全文摘要
一種用于GaN基LED的ITO納米碗陣列的粗化方法，包括如下步驟1)在LED的電流擴(kuò)展層的表面排列一單層緊密排列的自組裝聚苯乙烯球；2)在自組裝聚苯乙烯球的間隙填充二氧化硅凝膠；3)加熱，將聚苯乙烯球氣化，形成二氧化硅納米碗陣列，該二氧化硅納米碗陣列覆蓋于電流擴(kuò)展層的表面；4)采用ICP干法刻蝕，把納米碗陣列轉(zhuǎn)移到電流擴(kuò)展層上；5)在BOE或HF溶液中處理，將電流擴(kuò)展層表面殘留的二氧化硅凝膠去除干凈，形成電流擴(kuò)展層的納米碗陣列。本發(fā)明可以提高發(fā)光二極管出光效率，得到較佳的發(fā)光強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H01L33/14GK102694088SQ20121018472
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者劉喆, 吳奎, 張逸韻, 李晉閩, 李璟, 王軍喜, 閆建昌, 魏同波 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所