1.一種表面等離激元增強(qiáng)InGaN/GaN偏振出光LED,其結(jié)構(gòu)從下至上依次為:基底層、n型GaN層、InxGa1-xN/GaN多量子阱有源層、p型GaN層,其特征在于:所述p型GaN層被刻蝕成光柵結(jié)構(gòu),成為p型GaN光柵層,p型GaN光柵層上設(shè)有納米雙層金屬光柵層,所述納米雙層金屬光柵層包括位于p型GaN光柵層頂部的上層金屬光柵和位于p型GaN光柵層底部的下層金屬光柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面等離激元增強(qiáng)InGaN/GaN偏振出光LED,其特征在于:所述InxGa1-xN/GaN多量子阱有源層的周期數(shù)為5~15個,所述x范圍:0.23≤x≤0.33,發(fā)光波長在495~575nm,刻蝕前的p型GaN層的厚度200~600nm,n型GaN層的厚度3~5μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面等離激元增強(qiáng)InGaN/GaN偏振出光LED,其特征在于:p型GaN光柵層的周期為400~480nm,占空比為0.3~0.6,高度為100~400nm,下層金屬光柵與InxGa1-xN/GaN多量子阱有源層的距離為10~50nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面等離激元增強(qiáng)InGaN/GaN偏振出光LED,其特征在于:所述納米雙層金屬光柵層為雙層鋁光柵層,高度為10~50nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面等離激元增強(qiáng)InGaN/GaN偏振出光LED,其特征在于:所述基底層為圖形化藍(lán)寶石。
6.一種表面等離激元增強(qiáng)InGaN/GaN偏振出光LED的制備方法,其步驟包括:
(1)在基底層上依次生長n型GaN層、InxGa1-xN/GaN多量子阱有源層、p型GaN層,制成InGaN/GaN多量子阱LED基片;
(2)在InGaN/GaN多量子阱LED基片上生長一層SiO2介質(zhì)薄膜層,
(3)在SiO2介質(zhì)薄膜層表面旋涂PMMA,形成PMMA層;
(4)在PMMA層表面旋涂紫外固化膠,形成紫外固化膠層;
(5)常壓下利用紫外軟壓印技術(shù),使用軟模板在紫外固化膠層形成全面積的有序納米光柵結(jié)構(gòu);
(6)利用RIE技術(shù),通入CHF3和O2的混合氣體刻蝕紫外固化膠層的殘余部分;然后以紫外固化膠為掩膜,利用RIE技術(shù),通入O2進(jìn)行PMMA刻蝕,將納米光柵結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至PMMA層;
(7)采用電子束蒸發(fā)技術(shù),在樣品表面蒸鍍Ni金屬膜層,隨后將樣品放入丙酮溶液浸泡后再超聲以剝離PMMA層,得到大面積有序金屬Ni納米光柵結(jié)構(gòu);
(8)采用RIE技術(shù),以金屬Ni納米光柵為掩模,通入CHF3和O2的混合氣體,各向 異性刻蝕SiO2介質(zhì)層,將金屬Ni納米光柵結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至SiO2介質(zhì)薄膜層上;
(9)采用ICP刻蝕技術(shù),通入Cl2和BCl3的混合氣體,各向異性干法刻蝕p型GaN層,通過控制刻蝕時(shí)間控制GaN光柵深度,使用氫氟酸去除殘余的SiO2介質(zhì)層,得到大面積納米光柵結(jié)構(gòu);
(10)將樣品在無機(jī)堿溶液中40-90℃水浴加熱5-20min,去除表面的干法刻蝕損傷,使得光柵的側(cè)壁從傾斜變?yōu)榇怪?,同時(shí)控制濕法腐蝕的時(shí)間,以控制光柵的寬度;
(11)采用電子束蒸發(fā)技術(shù),在p型GaN光柵層表面蒸鍍Al金屬層,厚度為10~50nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面等離激元增強(qiáng)InGaN/GaN偏振出光LED的制備方法,其特征在于:所述無機(jī)堿溶液為1Mol/L的氫氧化鉀溶液或氫氧化鈉溶液。