具有奈米柱陣列之發光二極體及其製造方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

097129647

專利證號

I 392116

專利獲證名稱

具有奈米柱陣列之發光二極體及其製造方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2013/04/01

技術說明

本發明中揭露了一種結合了聚焦離子束刻寫與濕式蝕刻的新方法—可以製備出具有氮化銦鎵/氮化鎵多重量子井的奈米柱陣列。首先利用聚焦的鎵離子在30kV的加速電壓下，依照點陣圖所定義之200 nm外徑的圓形陣列，在LED基板上刻寫出規則排列的次微米柱狀物。肇因於離子束照射在柱狀物表面所產生的損壞層，可以藉由氫氧化鉀蝕刻液成功地移除。雖然非晶層(損壞層)的厚度可能因為離子束掃瞄的參數不同而有差異，但皆可由這樣的蝕刻製程來輕易去除；甚至在非晶層移除後，還可以因為非等向性的蝕刻優先將柱狀物的外徑減小而依舊維持一定的長度。如此一來便只需單純調控蝕刻的時間，便可以製作出不同大小外徑的柱狀物，最小甚至到30奈米以下。由於柱狀物尺寸達奈米等級，其表面積大大增加，由側壁釋放的光強度也呈倍數增加—以同等量子井面積來計算，強度是傳統平面LED的三倍。其中關鍵原因為，柱狀物在經氫氧化鉀移除損壞層後，發光強度便驟升13倍。經穿透式電子顯微鏡觀察柱狀物橫截面，發現氫氧化鉀確實能將損壞層完全移除，只留下單晶表面的奈米柱，而包含在柱內的量子井也完整保留下來。本方法對未來高亮度LED、奈米LED的製作有極佳的應用潛力。

備註

本部(第1080005472號)同意該校108年01月19日成大研總字第1081100196號函申請終止維護案。

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