The invention discloses a method for nanoimprint lithography was prepared based on patterned sapphire substrate, metal aluminium film growth in high purity silicon substrates on the surface polishing; rules of porous anodic alumina ordered by two anodic oxidation; using porous anodic alumina as the mask on the silicon wafer substrate by dry etching porous rules silicon orderly; spin coating on porous silicon Filled Poly two methyl siloxane PDMS and curing and demolding to obtain PDMS template; using PDMS template graphics onto the sapphire substrate by UV imprinting method, by etching the graphical sapphire substrates (PSS). The PDMS template of the invention has the advantages of regular and orderly arrangement, good uniformity, easy demoulding and repeated use, and can be used for the preparation of large size PSS of 6 inches and above with the ultraviolet imprinting technique. The method of the invention has the advantages of simple operation and high controllability, greatly improves the production efficiency of PSS, and has low production cost.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于GaN基LED图形化衬底
,涉及一种基于纳米压印技术制备大于6英寸图形化蓝宝石衬底的方法,具体涉及利用规则有序的多孔阳极氧化铝当掩模制备柔性PDMS压印模板并通过纳米压印技术制备6英寸以上图像化蓝宝石衬底的方法。
技术介绍
GaN基LED作为新型半导体发光器件,与传统的光源相比具有体积小、寿命长、效率高、节能环保等优点,目前已广泛应用于显示、指示灯、背光灯、固态照明、交通信号灯、短程光学通信和生物传感器等各个领域。蓝宝石由于价格便宜,被广泛应用于GaN基LED器件制作中。然而,GaN外延层与蓝宝石之间存在着较大的晶格失配,使得GaN外延层在生长过程中产生大量的螺旋位错,晶体质量较差。同时,由于GaN外延层与空气之间存在很大的折射率差,使得LED内部产生的光大部分在界面处发生全反射而无法出射,仅有很小的一部分(约5%)光可以从逃逸角射出,这两个因素极大地限制了GaN基LED的出光效率。为了解决以上两个问题,引入了图形化蓝宝石衬底(PSS)的概念。实验和理论已经证明了PSS能够有效减少GaN外延层的位错密度,提高外延晶体质量;同时LED器件内部被全反射回来的光经过PSS的反射或散射后有很大一部分将重新进入逃逸角,从而显著提高光的提取效率(M.T.Wang,K.Y.Liao,Y.L.Li,GrowthmechanismandstrainvariationofGaNmaterialgrownonpatternedsa ...
【技术保护点】
一种聚二甲基硅氧烷模板的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)选取洁净的表面抛光的硅片基底,在其表面蒸发或溅射一层高纯度金属铝膜;2)以所述硅片基底为阳极,石墨为阴极对金属铝膜进行一次阳极氧化反应,并去除氧化层,得到规则有序的氧化铝浅坑;3)以所述硅片基底为阳极,石墨为阴极对金属铝膜进行二次阳极氧化反应,直至将所述金属铝膜全部氧化,得到规则有序的多孔阳极氧化铝;4)以步骤3)所述的多孔阳极氧化铝为掩模对硅片基底进行干法刻蚀,将图形转移到硅片基底上,然后去除所述的多孔阳极氧化铝掩模,得到规则有序的多孔硅基底;5)对步骤4)所述的多孔硅基底进行氟化防粘处理,然后以其作为母板,在其表面填充聚二甲基硅氧烷材料并加温固化、脱模,得到所述聚二甲基硅氧烷模板。
【技术特征摘要】
1.一种聚二甲基硅氧烷模板的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
1)选取洁净的表面抛光的硅片基底,在其表面蒸发或溅射一层高纯度金属铝膜;
2)以所述硅片基底为阳极,石墨为阴极对金属铝膜进行一次阳极氧化反应,并去除氧化
层,得到规则有序的氧化铝浅坑;
3)以所述硅片基底为阳极,石墨为阴极对金属铝膜进行二次阳极氧化反应,直至将所述
金属铝膜全部氧化,得到规则有序的多孔阳极氧化铝;
4)以步骤3)所述的多孔阳极氧化铝为掩模对硅片基底进行干法刻蚀,将图形转移到硅片
基底上,然后去除所述的多孔阳极氧化铝掩模,得到规则有序的多孔硅基底;
5)对步骤4)所述的多孔硅基底进行氟化防粘处理,然后以其作为母板,在其表面填充
聚二甲基硅氧烷材料并加温固化、脱模,得到所述聚二甲基硅氧烷模板。
2.一种基于纳米压印技术制备图形化蓝宝石衬底的方法,其特征在于,包含以下步骤:
1)选取洁净的表面抛光的硅片基底,在其表面制备一层高纯度金属铝膜;
2)以所述硅片基底为阳极,石墨为阴极对金属铝膜进行一次阳极氧化反应,并去除氧化
层,得到规则有序的氧化铝浅坑;
3)以所述硅片基底为阳极,石墨为阴极对金属铝膜进行二次阳极氧化反应,直至将所述
金属铝膜全部氧化,得到规则有序的多孔阳极氧化铝;
4)以步骤3)所述的多孔阳极氧化铝为掩模对硅片基底进行干法刻蚀,将图形转移到硅片
基底上,然后去除所述的多孔阳极氧化铝掩模,得到规则有序的多孔硅基底;
5)对步骤4)所述的多孔硅基底进行氟化防粘处理,然后以其作为母板,在其表面填充
聚二甲基硅氧烷材料并加温固化、脱模,得到聚二甲基硅氧烷模板;
6)选取洁净的蓝宝石衬底,在其表面旋涂紫外纳米压印用的抗蚀剂,利用聚二甲基硅氧
烷进行紫外压印、脱模,得到图形化的抗蚀剂掩模;
7)对步骤6)所述的图形化的抗蚀剂掩模进行RIE刻蚀,直至露出蓝宝石衬底,得到具
有图形化抗蚀剂掩模的蓝宝石衬底;
8)对步骤7)所述的具有图形化抗...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈少强,翁国恩,胡小波,
申请(专利权)人:华东师范大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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