具有氧化锌缓冲层的铝酸锂基板结构制造技术

本发明专利技术公开了一种具氧化锌缓冲层的铝酸锂基板结构，其选择一铝酸锂作为基板，并在该铝酸锂基板上成长一单晶薄膜的氧化锌缓冲层，藉此，利用该铝酸锂基板上所成长的非极性氧化锌，及其结构间的相似性，使氧化锌具同一方向以有效消除量子局限史塔克效应，进而达到晶格匹配并获得良好的晶体接口质量，以提升发光效率及后续完成的组件性能。另亦可进一步植入异质接面、多重量子井或超晶格等低维结构结合为一光电组件，以提升发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具氧化锌缓冲层的铝酸锂基板结构，其利用铝酸锂 (LiA102)为基板成长非极性(non-polar)氧化锌，并由其结构间的相似 性，使氧化锌具同一方向以有效消除量子局限史塔克效应(Quantum Confined Stark Effect, QCSE)。
技术介绍
目前具有广阔应用前景和巨大市场潜力的短波长发光组件，如蓝光发 光二极管(Light Emitting Diode， LED)及蓝光镭射发光二极管(Laser Diode, LD)，尽管其在近年来以氮化镓(GaN)为基础的蓝绿光组件制备方 面取得了突破性进展，但氮化物组件的质量和寿命仍然没有达到令人满意 的程度，其中主要原因是缺乏与该氮化镓相匹配的理想衬底材料。目前氧化锌做的LED并不普及，无法跟氮化镓相比，亦缺乏与其相匹 配的理想衬底材料。请参阅图3所示，为现有氧化锌成长示意图。如图所 示今以一蓝宝石(Sa卯hire)基板3 1 ，并在该蓝宝石基板3 1上成长 一氧化锌层3 2为例。由于该氧化锌层3 2与该蓝宝石基板3 1晶格常数 不匹配所导致的应变(strain)将会造成压电电场约在百万伏特/平方公 分(MV/cm2)等级，造成该蓝宝石基板3 l上方的压电系数大，经由量子 局限史塔克效应，致使电子和电洞的波函数(wave-function)会在内建电 场沿c轴空间中分开造成遮蔽电场(screening field),因此使晶格的平 衡位置改变，造成其失配率高达13.6%，以致晶体接口质量变差，进而影 响后续制程的组件性能下降。故， 一般习用者无法符合使用者于实际使用时所需。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种 具氧化锌缓冲层的铝酸锂基板结构，利用该铝酸锂为基板成长非极性氧化 锌，并由其结构间的相似性，使氧化锌具同一方向以有效消除量子局限史 塔克效应。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是 一种具氧化锌 缓冲层的铝酸锂基板结构，其包括一基板，所述基板为铝酸锂基板，该铝 酸锂基板上成长一氧化锌缓冲层，该氧化锌缓冲层为一单晶薄膜。藉此，利用该铝酸锂基板成长非极性氧化锌，并由其结构间的相似 性，使氧化锌具同一方向以有效消除量子局限史塔克效应，以提升后续光 学组件的发光效率。 附图说明图1是本专利技术的铝酸锂基板示意图。图2是本专利技术成长氧化锌缓冲层的结构示意图。图3是已知基板成长氧化锌的结构示意图。标号说明铝酸锂基板2 1 氧化锌缓冲层2 2蓝宝石基板3 1 氧化锌层3 具体实施例方式请参阅图1-图2所示，分别为本专利技术的铝酸锂基板示意图及本专利技术成 长氧化锌缓冲层的结构示意图。如图所示本专利技术为一种具氧化锌缓冲层 的铝酸锂基板结构，至少包括一铝酸锂(Lithium Aluminum 0xide， LiA102)基板2 l及一氧化锌缓冲层2 2，可有效消除量子局限史塔克效 应(Quantum Confined Stark Effect, QCSE)，以提升后续光学组件的发 光效率。该铝酸锂基板2 l可进一步为铝酸钠(Sodium Aluminum Oxide, NaA102)、镓酸锂(Lithium Galium Oxide, LiGa02)、硅酸钠(Sodium Silicon Oxide, Na2Si03 )、硅酸钠锌(Sodium Zinc Silicon Oxide, Na2ZnSi04)、硅酸锂(Lithium Silicon Oxide， Li2Si03 )、硅酸锂锌 (Lithium Zinc Silicon Oxide， Li2ZnSi04 )、 硅酸锂镁(Lithium Magnesium Silicon Oxide, Li2MgSi04 )、 石圭酸锂镉 (Lithium Cadmium Silicon Oxide, Li2CdSi04 )、 锗酸钠 (Sodium Germanium Oxide, Na2Ge03)、锗酸钠锌(Sodium Zinc Germanium Oxide, Na2ZnGe04)、锗酸钠 镁(Sodium Magnesium Germanium Oxide, Na2MgGe04)、锗酸锂(LithiumGermanium Oxide, LiGe03)、 锗酸锂锌(Lithium Zinc Germanium Oxide, Li2ZnGeO4 )、 锗酸锂镁 (Lithium Magnesium Germanium Oxide, Li2MgGe04)、锗酸锂镉(Lithium Cadmium Germanium Oxide, Li2CdGe04)、 磷酸锂(Lithium Phosphor Oxide, Li3P04)、石申酸锂(Lithium Arsenic Oxide, Li3As04)及钒酸锂(Lithium Vanadium Oxide, Li3V04)中择其在该铝酸锂基板2 l上成长一氧化锌缓冲层2 2，且该氧化锌缓冲层 2 2为一单晶薄膜。藉此，利用该铝酸锂基板2 l上所成长的非极性 (non-polar)氧化锌缓冲层2 2 ，由于其结构间的相似性，使氧化锌具同 一方向以有效消除量子局限史塔克效应，达到晶格匹配(lattice match) 并获得良好的晶体接口质量，并可进一步植入异质接面、多重量子井 (Multiple Quantum Well, MQW)或超晶格等低维结构结合为一光电组 件，如发光二极管、压电材料或雷射二极管等，以提升发光效率。当运用本专利技术时，由于该铝酸锂基板2 l具有与该氧化锌缓冲层2 2 相似的结晶结构，因此在该铝酸锂基板21上的单晶薄膜状氧化锌缓冲层 2 2会转换成长方形结构，而利用锌氧键结长度(Zn-0 bonding length) 与锂氧键结长度(Li-0 bonding length)相近的原理，使氧化锌具同一方 向以有效消除量子局限史塔克效应，以提升后续光学组件的发光效率。综上所述，本专利技术的具氧化锌缓冲层的铝酸锂基板结构，可有效改善 现有技术的种种缺点，利用铝酸锂基板成长非极性氧化锌，并由其结构间 的相似性，使氧化锌具同一方向以有效消除量子局限史塔克效应，以提升 后续光学组件的发光效率，进而使本专利技术能更进步、更实用、更符合使用 者所需，确已符合专利技术专利申请的要件，依法提出专利申请。惟以上所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，当不能以此限定本专利技术 实施的范围；故，凡依本专利技术申请专利范围及专利技术说明书内容所作的简单 的等效变化与修饰，皆应仍属本专利技术专利涵盖的范围内。权利要求1、一种具氧化锌缓冲层的铝酸锂基板结构，其包括一基板，其特征在于所述基板为铝酸锂基板，该铝酸锂基板上成长一氧化锌缓冲层，该氧化锌缓冲层为一单晶薄膜。2、 根据权利要求1所述的具氧化锌缓冲层的铝酸锂基板结构，其特征 在于所述基板进一步为铝酸钠、镓酸锂、硅酸钠、硅酸钠锌、硅酸锂、 硅酸锂锌、硅酸锂镁、硅酸锂镉、锗酸钠、锗酸钠锌、锗酸钠镁、锗酸 锂、锗酸锂锌、锗酸锂镁、锗酸锂镉、磷酸锂、砷酸锂或钒酸锂基板。3、 依据权利要求1所述的具氧化锌缓冲层的铝酸锂基板结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具氧化锌缓冲层的铝酸锂基板结构，其包括一基板，其特征在于：所述基板为铝酸锂基板，该铝酸锂基板上成长一氧化锌缓冲层，该氧化锌缓冲层为一单晶薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明奇，吴季珍，徐文庆，
申请(专利权)人：周明奇，中美硅晶制品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]