高亮度GaN基发光管芯片及其制备方法

1.一种高亮度GaN基发光管芯片，具体结构如下：
在蓝宝石衬底上生长有GaN基LED外延片，在P型GaN层上有P型欧姆接 触层；
下面是量子阱有源区和覆盖层；
其下是N型GaN层，在N型GaN上有N型电极；
还包括具有微结构的有机薄膜。
2.如权利要求1所述的高亮度GaN基发光管芯片，其特征在于：如果出光 面是P型GaN，则在P型姆接触层上局部有P型加厚电极，其他区域上是绝缘 膜，绝缘膜上是具有微结构的有机薄膜。
3.如权利要求1所述的高亮度GaN基发光管芯片，其特征在于：如果是N面出光，则在N面电极以外的N型GaN上是具有微结构的有机薄膜。
4.一种高亮度GaN基发光管的制备方法，具体包括以下步骤：
1)制备LED芯片结构；
2)在基底上通过光刻和刻蚀形成多种微结构和织构化图形，作为形成纳米 压制的模版；
3)通过模版将上述图形压制到有机薄膜上；
4)将具有微结构和图形的有机薄膜转移至LED的出光面上。
5.如权利要求4所述的高亮度GaN基发光管的制备方法，其特征在于，制 备LED芯片结构按照常规的方法，具体步骤如下：
1)在蓝宝石衬底上生长的GaN基LED外延片上先刻蚀出台面，台面刻蚀穿 过有源区至N型GaN材料处；
2)在台面上P型GaN材料上沉积P型欧姆接触层；
3)在台面下N型GaN材料上制备N型欧姆接触层，然后在整个器件上大面 积沉积绝缘介质膜；
4)然后一次性在P型台面上和N型台面上，通过光刻腐蚀出P型电极和N 型电极窗口，然后再进行P型电极和N型电极的加厚，以便于压线封装。
6.如权利要求4所述的高亮度GaN基发光管的制备方法，其特征在于，制 备LED芯片结构为上下电极垂直结构，具体步骤如下：
1)在蓝宝石衬底的GaN基LED外延片上的P型GaN材料上大面积蒸镀透 明电极，再在透明电极上蒸镀多层反射膜；
2)在双面抛光的高掺杂Si衬底上两面均大面积制备Si衬底的欧姆接触层；
3)在步骤2)中制备好欧姆接触的Si衬底的一面和步骤1)中制备好的P 型GaN涂布导电银胶，加压烘烤使导电胶固化并还原；
4)将与Si片粘结好的GaN外延片在KrF准分子激光器照射下扫描整个样品 剥离蓝宝石衬底，得到N面朝上的键合在Si上的外延片；
5)刻蚀去掉N面上的低温缓冲层和低质量的非掺杂层，接着在N型GaN上 光刻制备N面欧姆接触层，并在并在氮气氛下合金，得到上下电极的垂直结构 的LED芯片。
7.如权利要求4所述的高亮度GaN基发光管的制备方法，其特征在于：通 过模板将微结构和组织化图形压制到有机薄膜上时，首先在Si模板涂甩上对出 射光没有吸收的并且折射率介于GaN基材料和空气之间的有机树脂，通过压制 将Si模板上的图形转移到有机树脂上，形成具有表面微架构的有机薄膜。
8.如权利要求7所述的高亮度GaN基发光管的制备方法，其特征在于：在 涂甩之前首先要对Si模板进行表面活化处理，涂甩之后再对有机树脂进行烘烤， 以利于有机树脂膜的脱离。
9.如权利要求4所述的高亮度GaN基发光管的制备方法，其特征在于：步 骤2)利用电子束光刻手段将设计好的可以提高出光效率的微结构图案，通过聚 焦离子束刻蚀或等离子体刻蚀微加工手段在基底上刻蚀出微结构。

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