LED用图形化蓝宝石衬底的干法刻蚀工艺

作     者：刘建哲 杨新鹏 彭艳亮 曾建飞 潘安练 金良荣 Liu Jianzhe;Yang Xinpeng;Peng Yanliang;Zeng Jianfei;Pan Anlian;Jin Liangrong

作者机构：湖南大学物理与微电子科学学院长沙410082 浙江东晶博蓝特光电有限公司浙江金华321017 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2014年第51卷第8期

页      面：536-541页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：浙江省重大科技专项资助项目(2012C0131-3) 

主　　题：图形化蓝宝石衬底(PSS) 干法刻蚀 刻蚀速率 刻蚀选择比 发光二极管(LED) GaN外延层 光致发光(PL) 电致发光(EL) 

摘      要：近年来,图形化蓝宝石衬底(PSS)作为GaN基LED外延衬底材料被广泛应用。采用感应耦合等离子体(ICP)技术对涂覆有光刻胶阵列图案的蓝宝石衬底进行刻蚀。通过研究及优化不同ICP刻蚀工艺参数对刻蚀速率和选择比的影响,分别成功制备出蒙古包形和圆锥形图形化蓝宝石衬底片,并在其表面完成InGaN/GaN多量子阱外延及芯片工艺。借助光致发光和电致发光等手段测试其LED器件的光电学性能。实验结果发现圆锥形的图形化蓝宝石衬底拥有更强的光功率和更窄的半峰宽,说明这种形貌的衬底在GaN外延时有效减少了晶格失配造成的缺陷,提高了晶体质量,从而更有效地增加LED出光效率。