一种制备LED器件出光结构的方法 .pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102237459A

(43)申请公布日2011.11.09

(21)申请号CN201010150953.8

(22)申请日2010.04.20

(71)申请人北京大学

地址100871北京市海淀区颐和园路5号

(72)发明人孙永健于彤军张国义贾传宇田朋飞邓俊静

(74)专利代理机构北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人贾晓玲

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种制备LED器件出光结构的方

法

(57)摘要

本发明提供一种制备LED器件出

光结构的方法，属于LED器件的制备技术

领域。该方法具体是，在图形的蓝宝石衬

底(PSS)上生长GaN外延片，然后使用周

长为3～1000微米，且两个最远角距离或

最长直径不超过400微米的光斑对PSS蓝

宝石衬底进行逐点逐行激光扫描，将GaN

外延片与具有图形的蓝宝石衬底剥离，制

备出周期性光栅结构和纳米粗糙结构复合

的LED器件出光结构。本发明近乎无损的

实现蓝宝石衬底与GaN外延片的分离，出

光结构的表面由微米量级的周期性光栅结

构和排布在周期性的光栅结构之中的深度

和直径在10纳米到500纳米之间的纳米粗

糙结构组合而成，从而提高了LED器件的

外量子效率。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种制备LED器件出光结构的方法，其步骤包括：

1)在PSS蓝宝石衬底上生长GaN外延片；

2)使用周长为3～1000微米，且两个最远角距离或最长直径不超过400微米的光斑

对PSS蓝宝石衬底进行逐点逐行激光扫描，将GaN外延片与PSS蓝

宝石图形衬底剥离，制备出周期性光栅结构和纳米粗糙结构组合的

LED器件出光结构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光斑内部的能量分布为光斑中心能

量最强，向四周能量逐渐变弱。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述整个光斑内部能量呈高斯分布或近

似高斯分布。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，以固体激光器为激光光源，激

光扫描的能量密度为500-700mJ/cmsup2/sup。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PSS蓝宝石图形衬底的周期性图形

为凸起或凹陷的圆锥体、圆柱体、三角锥体、三角柱体、四角锥体、

四角柱体、五角锥体、五角柱体、六角锥体、六角柱体、八角

锥体或八角柱体。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外延片结构包括非掺杂n型GaN层，

掺杂n型GaN层，量子阱或p型GaN层。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，首先在PSS蓝宝石衬底上生长20-1000

纳米左右的GaN成核层，然后继续生长非掺杂n型GaN层、掺杂

n型GaN层、量子阱或p型GaN层，形成GaN外延片。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述外延片的总厚度为2-80微米。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2)之前，将PSS蓝宝石衬底上生

长的GaN外延片与一支撑基片键合。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述支撑基片为