Graphen-Assisted Quasi-van der Waals Epitaxy von AlN Film auf Nano-PatternEd Sapphire Substrat für ultraviolette Leuchtdioden

Dieses neue Protokoll für Aluminiumnitride schnelles Wachstum auf nanogemusterten Saphirsubstrat mit Graphenschicht kann für die schnelle und kostengünstige Erzeugung von leistungsstarken tiefen ULTRAvioletten LEDs verwendet werden. Die Verwendung von Di-Aal-Graphen als Aluminiumnitrid-Vorlage zeigt Wachstumspotenzial bei der Anwendung von Aluminium-, Galliumnitrit-basierten LEDs. Zunächst spülen Sie das NPSS dreimal mit Aceton, Ethanol und entionisiertem Wasser ab.

Und trocknen Sie die NPSS mit einer Stickstoffpistole. Laden Sie den NPSS in einen Drei-Zonen-Hochtemperaturofen mit einer langen Flachtemperaturzone. Und erhitzen Sie den Ofen auf 1050 Grad Celsius.

Stabilisieren Sie die Temperatur für 10 Minuten unter 500 Standard-Kubikzentimeter pro Minute Argon und 300 Standard-Kubikzentimeter pro Minute Argon von Wasserstoff. Dann führen Sie 30 Standard-Kubikzentimeter pro Minute Argon methan in die Reaktionskammer für das Wachstum des Graphens auf dem NPSS für drei Stunden. Am Ende der Wachstumsreaktion das Methan abschalten und das NPSS auf natürliche Weise abkühlen lassen.

Spülen Sie das gekühlte Substrat mit entionisiertem Wasser. Und trocknen Sie die NPSS mit einer Stickstoffpistole. Dann ätzen Sie das Graphen NPSS durch Stickstoffplasma mit einem Stickstoffdurchfluss von 300 Standard-Kubikzentimeter pro Minute für 30 Sekunden.

Und eine Leistung von 50 Watt in reaktiver Ionenätzungkammer. Für MOCVD Wachstum von Aluminiumstickstoff auf Graphen NPSS, bearbeiten Sie die MOCVD Rezept für Aluminium StickstoffWachstum. Und laden Sie das Graphen NPSS und sein NPSS-Pendant in eine hausgemachte MOCVD-Kammer.

Nach dem Erhitzen für 12 Minuten stabilisiert sich die Temperatur bei 1200 Grad Celsius. Führen Sie dann 7000 Standard-Kubikzentimeter pro Minute Wasserstoff als Umgebung ein. 70 Standard-Kubikzentimeter pro Minute Trimethylaluminium.

Und 500 Standard-Kubikzentimeter pro Minute Ammoniak für zwei Stunden. Fahren Sie mit MOCVD Wachstum von Aluminium Gallium Stickstoff Quantenbrunnen nach Manuskript Richtungen. Wenn sie fertig sind, senken Sie die Temperatur der Kammer auf 800 Grad Celsius und knien Sie die P-Typ-Schichten mit Stickstoff für 20 Minuten.

Für Aluminium-Galliumstickstoff-basierte tiefe ultraviolette LED-Fertigung, drehen Sie Foto-Resist 4620 auf die Wafer und führen Lithographie mit acht Sekunden UV-Belichtung, 30 Sekunden Entwicklungszeit und zwei Minuten Spülzeit. Für induktivgekoppelte Plasmaätzung von P-Galliumstickstoff stellen Sie die Ätzleistung auf 450 Watt, den Ätzdruck auf vier Millitorr und die Ätzrate auf 5,6 Nanometer pro Sekunde ein. Die geätzte Probe fünf Minuten lang in Aceton bei 80 Grad Celsius geben.

Gefolgt von Dem Waschen in Ethanol und entionisiertem Wasser. Drehen negative Foto-Widerstand der NR9 und die Lithographie für eine UV-Belichtungszeit von 12 Sekunden, eine Entwicklungszeit von 20 Sekunden und eine Spülzeit von zwei Minuten. Waschen Sie die Probe dreimal mit Aceton, Ethanol und entionisiertem Wasser.

Und legen Titan Aluminium Titan Gold durch Elektronenstrahl verdampfen. Drehen Sie negative Foto-Resist NR9 und Lithographie unter den gleichen Einstellungen. Und waschen Sie die Proben dreimal mit Aceton, Ethanol und entionisiertem Wasser ohne Ultraschall.

Nickel-Gold durch Elektronenstrahlverdampfung ablagern. Und waschen Sie die Probe mit Ethanol und entionisiertem Wasser dreimal. Legen Sie 300 Nanometer Siliziumdioxid durch plasmaverstärkte chemische Dampfabscheidung bei einer Abscheidungstemperatur von 300 Grad Celsius und einer Abscheidungsrate von 100 Nanometern pro Minute ab.

Drehen Sie Foto-Resist 304 und Lithographie bei einer UV-Belichtungszeit von acht Sekunden, einer Entwicklungszeit von einer Minute und einer Spülzeit von zwei Minuten, bevor Sie die Wafer 15 Sekunden lang in 23% Flusssäure eintauchen. Waschen Sie die Probe dreimal mit Ethanol und entionisiertem Wasser. Und trocknen Sie die Wafer mit einer Stickstoffpistole.

Nach der Fotolithographie mit NR9, wie gezeigt, hinterlegen Aluminium Titangold durch Elektronenstrahlverdampfung. Und waschen Sie die Probe dreimal mit Ethanol und entionisiertem Wasser. Nach dem letzten Waschen mahlen und polieren Sie den Saphir auf 130 Mikrometer durch mechanisches Polieren.

Und waschen Sie die Probe mit Entwachslösung und entionisiertem Wasser. Dann schneiden Sie den gesamten Wafer mit einem Laser in 0,5 mal 0,5 Millimeter Gerätestücke. Und verwenden Sie einen mechanischen Dicer, um den Wafer in Chips zu schneiden.

Scan- und Transmissionselektronenmikroskopie-Bildgebung kann verwendet werden, um die Morphologie des Aluminiumstickstoffs auf Graphen und NPSS zu bestimmen. Ramen kann verwendet werden, um die Dislokationsdichten und die Restspannung zu berechnen. Elektroluminescense wird verwendet, um die Beleuchtung der hergestellten tiefen UV-LEDs zu veranschaulichen.

Denken Sie daran, dass der Wafer vor jeder neuen Änderung sauber sein muss. Daher ist es wichtig, den Wafer vor jedem Schritt gründlich zu spülen.