Graphène-Assisté Quasi-van der Waals Epitaxy of AlN Film sur substrat saphir nano-modelé pour les diodes électroluminescentes ultraviolettes

Ce nouveau protocole pour l’aluminium nitrides croissance rapide sur le substrat saphir nano-modelé avec couche de graphène peut être utilisé pour la génération rapide et peu coûteuse de LED ultraviolettes profondes à haute performance. L’utilisation du graphène di-eel comme modèle de nitride en aluminium, montre le potentiel de croissance dans l’application d’aluminium, de leds à base de nitrite de gallium. Pour commencer, rincer le SNPS avec de l’acétone, de l’éthanol et de l’eau déionisée à trois reprises.

Et séchez le NPSS avec un pistolet à azote. Chargez le SNPS dans un four à trois zones à haute température, avec une longue zone de température plate. Et chauffer le four à 1050 degrés Celsius.

Stabilisez la température pendant 10 minutes sous 500 centimètres cubes standard par minute d’argon et 300 centimètres cubes standard par minute d’argon d’hydrogène. Puis introduire 30 centimètres cubes standard par minute d’argon de méthane dans la chambre de réaction pour la croissance du graphène sur le NPSS pendant trois heures. À la fin de la réaction de croissance, éteignez le méthane et laissez le SNPS refroidir naturellement.

Rincer le substrat refroidi à l’eau déionisée. Et séchez le NPSS avec un pistolet à azote. Ensuite, gravez le graphène NPSS par plasma azoté avec un débit d’azote de 300 centimètres cubes standard par minute pendant 30 secondes.

Et une puissance de 50 watts dans la chambre réactive de gravure irion. Pour la croissance mocvd de l’azote d’aluminium sur le graphène NPSS, modifier la recette MOCVD pour la croissance de l’azote d’aluminium. Et charger le graphène NPSS et son homologue NPSS dans une chambre MOCVD maison.

Après avoir chauffage pendant 12 minutes, la température se stabilisera à 1200 degrés Celsius. Puis introduire 7000 centimètres cubes standard par minute d’hydrogène comme ambiante. 70 centimètres cubes standard par minute triméthylaluminum.

Et 500 centimètres cubes standard par minute d’ammoniaque pendant deux heures. Procéder à la croissance mocvd des puits quantiques d’azote de gallium d’aluminium selon les directives manuscrites. Une fois terminé, abaisser la température de la chambre à 800 degrés Celsius et agenouiller les couches de type P avec de l’azote pendant 20 minutes.

Pour la fabrication de LED ultraviolette profonde à base d’azote gallium d’aluminium, faites tourner 4620 photo-résister sur les gaufrettes et effectuez la lithographie avec huit secondes d’exposition aux UV, 30 secondes de temps de développement et deux minutes de temps de rinçage. Pour l’eau-forte couplée inductive de plasma de l’azote de P-gallium, réglez la puissance de gravure à 450 watts, la pression de gravure à quatre millitorrs et le taux de gravure à 5.6 nanomètres par seconde. Placez l’échantillon gravé dans l’acétone à 80 degrés Celsius pendant cinq minutes.

Suivi du lavage à l’éthanol et de l’eau déionisée. Filature négative photo-résister à la NR9 et la lithographie pour un temps d’exposition UV de 12 secondes, un temps de développement de 20 secondes et un temps de rinçage de deux minutes. Lavez l’échantillon avec de l’acétone, de l’éthanol et de l’eau déionisée trois fois.

Et déposer de l’or titane en titane en titane par évaporation du faisceau d’électrons. Tournez négative photo-résister NR9 et lithographie dans les mêmes paramètres. Et laver les échantillons trois fois avec de l’acétone, de l’éthanol et de l’eau déionisée sans ultrasonication.

Déposer le nickel-or par évaporation du faisceau d’électrons. Et laver l’échantillon avec de l’éthanol et de l’eau déionisée trois fois. Déposez 300 nanomètres de dioxyde de silicium par dépôt de vapeur chimique amélioré par plasma à une température de dépôt de 300 degrés Celsius et un taux de dépôt de 100 nanomètres par minute.

Faites tourner la photo-résistance 304 et la lithographie à un temps d’exposition aux UV de huit secondes, un temps de développement d’une minute et un temps de rinçage de deux minutes avant d’immerger les plaquettes dans de l’acide fluorhydrique à 23 % pendant 15 secondes. Laver l’échantillon trois fois avec de l’éthanol et de l’eau déionisée. Et sécher les gaufrettes avec un pistolet à azote.

Après la lithographie photo avec NR9 comme démontré, déposer l’or en titane d’aluminium par évaporation du faisceau d’électrons. Et laver l’échantillon trois fois avec de l’éthanol et de l’eau déionisée. Après le dernier lavage moudre et polir le saphir à 130 micromètres par polissage mécanique.

Et laver l’échantillon avec une solution de dé-épilation et de l’eau déionisée. Ensuite, utilisez un laser pour couper toute la gaufrette en morceaux de dispositif de 0,5 par 0,5 millimètre. Et utilisez un dicer mécanique pour couper la gaufrette en copeaux.

L’imagerie par microscopie électronique de balayage et de transmission peut être utilisée pour déterminer la morphologie de l’azote d’aluminium sur le graphène et le SNPS. Ramen peut être utilisé pour calculer les densités de dislocation et le stress résiduel. L’électroluminéscense est utilisé pour illustrer l’éclairage des LED UV profondes fabriquées.

N’oubliez pas que la gaufrette doit être propre avant chaque nouvelle modification. Il est donc essentiel de bien rincer la gaufrette avant chaque étape.