專利名稱：采用納米壓印技術(shù)的Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，特別是涉及一種采用納米壓印技 術(shù)的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
最近幾年，各國都在努力推進(jìn)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)，即用更加可靠和節(jié)能的半導(dǎo)體光 源——發(fā)光二極管(LED)——取代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈光源?；贚ED的半導(dǎo)體光源取代傳統(tǒng)光源的主要障礙包括流明效率(流明/瓦，lm/ff) 與壽命，特別是藍(lán)綠光波段的III族氮化物L(fēng)ED的流明效率和壽命。目前，大部分商業(yè)化的 III族氮化物L(fēng)ED僅具有60-801m/W的流明效率，1-3萬小時的壽命。因此，為降低單位流 明的成本以及使用成本，人們希望進(jìn)一步提高III族氮化物L(fēng)ED的流明效率和壽命。然而，由于缺乏低成本、高質(zhì)量、大尺寸的同質(zhì)襯底，III族氮化物L(fēng)ED通常在藍(lán)寶 石或者碳化硅異質(zhì)襯底上生長。由于III族氮化物合金較高的折射率以及LED所具有的平 行活性發(fā)光層的結(jié)構(gòu)使得近80%的光未能發(fā)射出來而被芯片材料吸收。同時，由于III族 氮化物半導(dǎo)體與異質(zhì)襯底的晶格差異，導(dǎo)致生長的氮化物薄膜及器件的活性層中產(chǎn)生大量 的缺陷。因此，為獲得大功率、高效率、長壽命的LED或LD，必須降低氮化物薄膜生長的缺陷密度。為了解決上述技術(shù)問題，人們已采用了各種不同的技術(shù)方案。例如通過采用布拉 格反射層、粗化的表面層、光子晶體、金字塔形芯片形狀、圖形化襯底等方式來提高外部量 子效率；以及通過采用低溫氮化鎵(GaN)或氮化鋁(AlN)緩沖層、選擇外延/側(cè)向外延技術(shù) 等方式來提高晶體質(zhì)量從而提高內(nèi)量子效率及可靠性。然而，上述技術(shù)方案均為在不同的環(huán)節(jié)分別實(shí)施，存在效率低、成本高的問題。此 外，對于使用圖形化襯底并制作圖形陣列的方案，當(dāng)圖形尺寸進(jìn)入納米級時，采用現(xiàn)有的光 刻系統(tǒng)加工成本很高甚至無法實(shí)現(xiàn)，因而無法提供高密度的圖形陣列，而高密度的圖形陣 列正是提升外部量子效率所需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的III族 氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，該III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置具有較高的外部量子效率、內(nèi)量 子效率以及可靠性。本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括基板，其可由C-面、R-面或A-面的氧化鋁單晶、6H-SiC、4H_SiC、或晶格常數(shù)接近 于氮化物半導(dǎo)體的單晶氧化物所制成；緩沖層，其位于所述基板上，可由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成；η型接觸層，其位于所述緩沖層上，由η型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成；活性層，其位于所述η型接觸層上并覆蓋所述η型接觸層的部分表面，由η型III族氮化物半導(dǎo)體的阱層和壘層交互層疊形成的多量子阱所構(gòu)成；η型電極層，其位于所述η型接觸層未被所述活性層覆蓋的上表面上；電子阻擋層，其位于所述活性層上，可由III族氮化物半導(dǎo)體單層或多層構(gòu)成；ρ型接觸層，其位于所述電子阻擋層上，由P型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成；ρ型電極層，其位于所述ρ型接觸層上；其特征在于，所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置還包括采用納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形 陣列，構(gòu)成該絕緣膜圖形陣列的絕緣膜材質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、或其他不能為III族氮化 物半導(dǎo)體生長提供晶核的絕緣材質(zhì)；其中，在本發(fā)明的一個方面，所述η型接觸層分為第一 η型接觸層部分和第二 η 型接觸層部分，所述絕緣膜圖形陣列位于該第一 η型接觸層部分與第二 η型接觸層部分之 間；在本發(fā)明的另一方面，所述絕緣膜圖形陣列位于所述基板與所述緩沖層之間。可選地，本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括基板，其可由C-面、R-面或A-面的氧化鋁單晶、6H-SiC、4H_SiC、或晶格常數(shù)接近 于氮化物半導(dǎo)體的單晶氧化物所制成；緩沖層，其位于所述基板上，由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成；ρ型接觸層，其位于所述緩沖層上，由ρ型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成；活性層，其位于所述ρ型接觸層上并覆蓋所述ρ型接觸層的部分表面，由ρ型III 族氮化物半導(dǎo)體的阱層和壘層交互層疊形成的多量子阱所構(gòu)成；ρ型電極層，其位于所述ρ型接觸層未被所述活性層覆蓋的上表面上；電子阻擋層，其位于所述活性層上，可由III族氮化物半導(dǎo)體單層或多層構(gòu)成；η型接觸層，其位于所述電子阻擋層上，由η型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成；η型電極層，其位于所述η型接觸層上；其特征在于，所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置還包括采用納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形 陣列，構(gòu)成所述絕緣膜圖形陣列的絕緣膜材質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、或其他不能為III族氮 化物半導(dǎo)體生長提供晶核的絕緣材質(zhì)；其中，在本發(fā)明的一個方面，所述ρ型接觸層分為第一 ρ型接觸層部分和第二 P型 接觸層部分，所述絕緣膜圖形陣列位于該第一 P型接觸層部分與該第二 P型接觸層部分之 間；在本發(fā)明的另一個方面，所述絕緣膜圖形陣列位于所述基板與所述緩沖層之間。本發(fā)明中的用于制作絕緣膜圖形陣列的納米壓印技術(shù)可以為熱壓印技術(shù) (HE-NIL)、紫外硬化壓印光刻技術(shù)(UV-NIL)、或微接觸壓印光刻技術(shù)(Microcontact-NIL)寸。本發(fā)明中的絕緣膜圖形陣列的特征尺寸的范圍優(yōu)選為1納米 10微米，即各個 圖形單元的長、寬、高、直徑、以及相鄰圖形單元的間距均為1納米 10微米。由于III族 氮化物半導(dǎo)體(比如氮化鎵)與異質(zhì)襯底(比如藍(lán)寶石或碳化硅)的折射率的差異，使得 LED發(fā)出的光通過波導(dǎo)效應(yīng)而被損失。本發(fā)明通過在襯底上或III族氮化物薄膜中制作絕 緣膜圖形陣列，可以有效地改變光的入射角，進(jìn)而減弱波導(dǎo)效應(yīng)，降低光的損失。而對波導(dǎo) 效應(yīng)減弱的有效性直接與圖形單元的密度(單位面積內(nèi)圖形單元的個數(shù))有關(guān)，通過減小
5圖形單元的特征尺寸可以增大圖形單元的密度進(jìn)而減弱波導(dǎo)效應(yīng)。同時，在幾百納米以下 的納米結(jié)構(gòu)中，由于光子的納米效應(yīng)會導(dǎo)致偏振、相位、波長以及折射率的改變，從而可以 通過優(yōu)化圖形陣列達(dá)到對光的提取的最大化。而對于選擇性外延生長，則主要通過側(cè)向生 長區(qū)得到高質(zhì)量的晶體，由于氮化物側(cè)向(垂直于c軸方向)生長速度很慢，如果圖形單元 特征尺寸大于10微米，將需要太長的時間完成側(cè)向融合；反之，圖形單元特征尺寸小于1納 米，則不進(jìn)行側(cè)向生長的區(qū)域增多，不進(jìn)行側(cè)向生長的區(qū)域晶體質(zhì)量差，從而總體的晶體質(zhì) 量較差。因此，本發(fā)明通過將絕緣膜圖形陣列的特征尺寸設(shè)定為1納米 10微米，可進(jìn)一 步提高發(fā)光裝置的外部量子效率、和內(nèi)量子效率。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式中，由所述絕緣膜圖形陣列與位于所述絕緣膜圖形 陣列上的層所構(gòu)成的層被交替形成。本發(fā)明的技術(shù)效果可以絕緣膜圖形陣列位于第一 η型接觸層部分與第二 η型接觸 層部分之間的情況為例進(jìn)行說明。在該實(shí)施方式中，首先采用兩步法有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉 積(MOCVD)生長第一層氮化物薄膜(兩步法是指先生長低溫緩沖層，然后再高溫生長)，然 后在該氮化物薄膜上沉積一層絕緣膜層，該絕緣膜層的材質(zhì)包括但不限于二氧化硅、不定 型氮化硅等；接著采用納米壓印光刻及刻蝕技術(shù)將圖形陣列轉(zhuǎn)移到該絕緣膜層上(即形成 絕緣掩膜)，從而使得第一層氮化物薄膜按照設(shè)計(jì)的圖形規(guī)則地被絕緣膜層覆蓋或者暴露； 然后接著進(jìn)行有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積生長第二層氮化物薄膜。在這樣的條件下，第二層氮 化物薄膜只會在暴露出來的第一層氮化物薄膜上生長，而不會在絕緣掩膜上生長，當(dāng)?shù)诙?層氮化物薄膜的厚度超過絕緣掩膜的厚度時，第二層氮化物薄膜將不僅沿c軸方向生長， 而且同時沿側(cè)面生長從而延伸到絕緣掩膜的區(qū)域直到絕緣掩膜被第二層氮化物薄膜完全 覆蓋。通過這種方式，可以有效地降低所生長的氮化物薄膜中的位錯密度，從而減少活性層 的位錯密度；同時可以通過調(diào)整絕緣膜圖形陣列的形狀來獲得最大的外部量子效率。進(jìn)一 步地，可以重復(fù)前面的方式進(jìn)行多次選擇外延生長(即在第二層氮化物薄膜上再形成絕緣 掩膜，以此類推交替生長)，從而進(jìn)一步降低位錯密度。因此，在本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，通過采用納米壓印技術(shù)制作 的絕緣膜圖形陣列來實(shí)現(xiàn)一次或多次選擇外延生長，從而大大降低了氮化物薄膜中的位錯 密度；此外，采用納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜上的高密度圖形陣列可以極大的增強(qiáng)對光的 提取，即提高外部量子效率。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的氮化鎵系發(fā)光 二極管的實(shí)施例1。圖2是根據(jù)本發(fā)明的具有納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的氮化鎵系發(fā)光 二極管的實(shí)施例2。圖3是采用納米壓印技術(shù)制作本發(fā)明中的絕緣膜圖形陣列的流程示意圖。圖4是現(xiàn)有的以及根據(jù)本發(fā)明的氮化鎵系發(fā)光二極管的正向注入電流-發(fā)光強(qiáng)度 I-L曲線，其中圓形標(biāo)記的線條為本發(fā)明的具有納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的氮 化鎵系發(fā)光二極管；方塊標(biāo)記的線條為現(xiàn)有的沒有納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的 氮化鎵系發(fā)光二極管。
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參考數(shù)字的說明10 基板11緩沖層12絕緣膜圖形陣列13η型接觸層130第一 η型接觸層部分131第二 η型接觸層部分14活性層15電子阻擋層16高溫ρ型接觸層17η型電極層18ρ型電極層20 基板21絕緣膜圖形陣列22緩沖層23η型接觸層24活性層25電子阻擋層26高溫ρ型接觸層27η型電極層28ρ型電極層30氮化物薄膜31絕緣膜32光刻膠33壓印模板
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明進(jìn)行具體說明，但本發(fā)明并不限于此。圖1為根據(jù)本發(fā)明的具有納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的氮化鎵系發(fā) 光二極管的實(shí)施例1。如圖1所示，該實(shí)施例是以C-面、R-面或A-面的氧化鋁單晶或 SiC(6H-SiC或4H-SiC)為基板10，其他可用于基板10的材質(zhì)還包括Si、ZnO、GaAS、尖晶石 (MgAl2O4)或晶格常數(shù)接近于氮化物半導(dǎo)體的單晶氧化物。首先在基板10上形成由InxAl ^GayN (其中0彡χ<1，0彡y彡1，0彡x+y彡1) 所構(gòu)成的緩沖層U。然后在緩沖層11上形成η型接觸層13中的第一 η型接觸層部分130， 該η型接觸層13由η型氮化鎵構(gòu)成。接著在第一 η型接觸層部分130上形成采用納米壓印 技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列12，該絕緣膜圖形陣列12的特征尺寸的范圍為1納米 10微 米(即各個圖形單元的長、寬、高、直徑、以及相鄰圖形單元的間距均為1納米 10微米)， 并且構(gòu)成該絕緣膜圖形陣列12的絕緣膜材質(zhì)為二氧化硅、氮化硅或其他不能為III族氮化 物生長提供晶核的絕緣材質(zhì)。然后在絕緣膜圖形陣列12上形成η型接觸層13中的第二 η
7型接觸層部分131。為進(jìn)一步降低位錯密度，由絕緣膜圖形陣列12與第二 η型接觸層部分 131構(gòu)成的層可以被交替形成(即在第二η型接觸層部分131上再次形成絕緣膜圖形陣列， 然后在該絕緣膜圖形陣列上再次形成η型接觸層，以此類推交替生長)。接著在第二 η型接觸層部分131上形成覆蓋其部分表面的活性層14，該活性層 14 由 Ιηχ6&1_χΝ(其中 0<χ<1)阱層和 InyAlzGa1TzN(C)≤ y < 1，0 ≤ z< 1，0 ≤ y+z < 1)壘層交互層疊形成的多量子阱所構(gòu)成。在η型接觸層13未被活性層14覆蓋的部 分，另外形成η型電極層17。然后在活性層14上形成電子阻擋層15，該電子阻擋層15由 InyAlzGa1^zN (0≤y≤1,0<z< 1,0≤ y+z < 1)單層或多層構(gòu)成。最后在電子阻擋層 15上形成由ρ型氮化鎵構(gòu)成的高溫ρ型接觸層16以及位于高溫ρ型接觸層16上的ρ型電 極層18。該ρ型電極層18可為金屬導(dǎo)電層或透明導(dǎo)電氧化層，其中該金屬導(dǎo)電層主要包括 Ni/Au、Ni/Pt、Ni/Pd、Ni/Co、Pd/Au、Pt/Au、Ti/Au、Cr/Au、Sn/Au、Ta/Au、TiN、TiffNx(x ≥ 0) 或 WSix(x ≥ 0)；該透明導(dǎo)電氧化層主要包括 ΙΤ0,CT0,ZnOAl,ZnGa2O4,SnO2Sb,Ga2O3Sn, AgInO2: Sn、In2O3: Zn、CuAlO2、LaCuOS、NiO、CuGaO2、SrCu2O20用于制備絕緣膜圖形陣列12的納米壓印技術(shù)主要包括但不限于以下幾種熱壓 印技術(shù)(HE-NIL)、紫外硬化壓印光刻技術(shù)(UV-NIL)、微接觸壓印光刻(Microcontact-NIL)等。圖3所示為以紫外硬化壓印光刻技術(shù)(UV-NIL)為例說明絕緣膜圖形陣列12的制 作過程。如圖3所示，在氮化物薄膜30上通過適當(dāng)?shù)姆绞?如等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技 術(shù)，PECVD)沉積一層絕緣薄膜31，然后在絕緣薄膜31上涂布一層低粘度、對紫外(UV)光感 光的液態(tài)高分子光刻膠32，在模板33和基板(此處為氮化物薄膜30)對準(zhǔn)完成后，將模板 壓入光刻膠層并且照射紫外光使光刻膠硬化成形，然后脫模，最后進(jìn)行刻蝕，得到需要的絕 緣膜圖形陣列。圖2為根據(jù)本發(fā)明的具有納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的氮化鎵系發(fā)光 二極管的實(shí)施例2。該實(shí)施例2采用與實(shí)施例1相同的方式制造，所不同的只是，采用納米 壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列21位于基板20與緩沖層22之間。圖4是現(xiàn)有的以及根據(jù)本發(fā)明的氮化鎵系發(fā)光二極管的正向注入電流-發(fā)光強(qiáng)度 I-L曲線，其中圓形標(biāo)記的線條為本發(fā)明的具有納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的氮 化鎵系發(fā)光二極管；方塊標(biāo)記的線條為現(xiàn)有的沒有納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的 氮化鎵系發(fā)光二極管。由圖4可以看出，與傳統(tǒng)的氮化鎵系發(fā)光二極管相比，本發(fā)明的具有 納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列的氮化鎵系發(fā)光二極管在相同的正向注入電流下具 有更高的發(fā)光強(qiáng)度，其發(fā)光效率得到大幅提高，尤其在正向注入電流較高時，其發(fā)光效率的 提高更加明顯。本發(fā)明通過采用納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列進(jìn)行氮化物的選擇外延生 長，獲得了具有較高的外部量子效率、內(nèi)量子效率以及可靠性的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光 裝置比如GaN系LED或LD。上述實(shí)施例僅用于具體說明本發(fā)明，不應(yīng)看作為對本發(fā)明的限制。任何不脫離本 發(fā)明宗旨所進(jìn)行的各種修改和變動，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其包括 基板；緩沖層，其位于所述基板上；η型接觸層，其位于所述緩沖層上，由η型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； 活性層，其位于所述η型接觸層上并覆蓋所述η型接觸層的部分表面，由所述η型III 族氮化物半導(dǎo)體的阱層和壘層交互層疊形成的多量子阱所構(gòu)成；η型電極層，其位于所述η型接觸層未被所述活性層覆蓋的上表面上； 電子阻擋層，其位于所述活性層上；P型接觸層，其位于所述電子阻擋層上，由P型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； P型電極層，其位于所述P型接觸層上；其特征在于，所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置還包括采用納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列， 構(gòu)成所述絕緣膜圖形陣列的絕緣膜材質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、或其他不能為III族氮化物 半導(dǎo)體生長提供晶核的絕緣材質(zhì)，其中所述η型接觸層分為第一 η型接觸層部分和第二 η型接觸層部分，所述絕緣膜圖形陣 列位于所述第一 η型接觸層部分與所述第二 η型接觸層部分之間。
2.—種III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其包括 基板；緩沖層，其位于所述基板上，由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； η型接觸層，其位于所述緩沖層上，由η型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； 活性層，其位于所述η型接觸層上并覆蓋所述η型接觸層的部分表面，由所述η型III 族氮化物半導(dǎo)體的阱層和壘層交互層疊形成的多量子阱所構(gòu)成；η型電極層，其位于所述η型接觸層未被所述活性層覆蓋的上表面上； 電子阻擋層，其位于所述活性層上；P型接觸層，其位于所述電子阻擋層上，由P型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； P型電極層，其位于所述P型接觸層上；其特征在于，所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置還包括采用納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列， 構(gòu)成所述絕緣膜圖形陣列的絕緣膜材質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、或其他不能為III族氮化物 半導(dǎo)體生長提供晶核的絕緣材質(zhì)，其中所述絕緣膜圖形陣列位于所述基板與所述緩沖層之間。
3.—種III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其包括 基板；緩沖層，其位于所述基板上；P型接觸層，其位于所述緩沖層上，由P型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； 活性層，其位于所述P型接觸層上并覆蓋所述P型接觸層的部分表面，由所述P型III 族氮化物半導(dǎo)體的阱層和壘層交互層疊形成的多量子阱所構(gòu)成；P型電極層，其位于所述P型接觸層未被所述活性層覆蓋的上表面上； 電子阻擋層，其位于所述活性層上；η型接觸層，其位于所述電子阻擋層上，由η型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； η型電極層，其位于所述η型接觸層上；其特征在于，所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置還包括采用納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列， 構(gòu)成所述絕緣膜圖形陣列的絕緣膜材質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、或其他不能為III族氮化物 半導(dǎo)體生長提供晶核的絕緣材質(zhì)，其中所述P型接觸層分為第一 P型接觸層部分和第二 P型接觸層部分，所述絕緣膜圖形陣 列位于所述第一 ρ型接觸層部分與所述第二 Ρ型接觸層部分之間。
4.一種III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其包括 基板；緩沖層，其位于所述基板上，由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； Ρ型接觸層，其位于所述緩沖層上，由Ρ型πι族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； 活性層，其位于所述P型接觸層上并覆蓋所述P型接觸層的部分表面，由所述P型III 族氮化物半導(dǎo)體的阱層和壘層交互層疊形成的多量子阱所構(gòu)成；P型電極層，其位于所述P型接觸層未被所述活性層覆蓋的上表面上； 電子阻擋層，其位于所述活性層上；η型接觸層，其位于所述電子阻擋層上，由η型III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成； η型電極層，其位于所述η型接觸層上；其特征在于，所述III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置還包括采用納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列， 構(gòu)成所述絕緣膜圖形陣列的絕緣膜材質(zhì)為二氧化硅、氮化硅、或其他不能為III族氮化物 半導(dǎo)體生長提供晶核的絕緣材質(zhì)，其中所述絕緣膜圖形陣列位于所述基板與所述緩沖層之間。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其特征在于，所述 絕緣膜圖形陣列的特征尺寸的范圍為1納米 10微米，即各個圖形單元的長、寬、高、直徑、 以及相鄰圖形單元的間距均為1納米 10微米。
6.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其特征在于，由所 述絕緣膜圖形陣列與位于所述絕緣膜圖形陣列上的層所構(gòu)成的層被交替形成。
7.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其特征在于，所述 基板由C-面、R-面或A-面的氧化鋁單晶、6H-SiC、4H-SiC、或晶格常數(shù)接近于氮化物半導(dǎo) 體的單晶氧化物所制成。
8.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其特征在于，所述 η型接觸層由η型GaN構(gòu)成，所述ρ型接觸層由ρ型GaN構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求8所述的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其特征在于，所述緩沖層由 InxAl1^yGayN 構(gòu)成，其中 0彡 χ<1，0彡 y 彡 1。
10.如權(quán)利要求8所述的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其特征在于，所述阱層為 InxGahN 阱層，所述壘層為 InyAlzGa^y-zN 壘層，其中 0 < χ < 1,0 ^ y < 1,0 ^ ζ < 1, 0 彡 y+z < 1。
11.如權(quán)利要求8所述的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其特征在于，所述電子阻擋層 由InyAlzGai_y_zN單層或多層構(gòu)成，其中0彡y<l，0<z<l，0彡y+z<l。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用納米壓印技術(shù)的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置。本發(fā)明通過采用納米壓印技術(shù)制作的絕緣膜圖形陣列進(jìn)行氮化物的選擇外延生長，獲得了具有較高的外部量子效率、內(nèi)量子效率以及可靠性的III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光裝置比如GaN系LED或LD。
文檔編號H01L33/00GK102005514SQ20091019480
公開日2011年4月6日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者李忠武, 武樂可, 胡建正, 郭茂峰 申請人:上海藍(lán)寶光電材料有限公司