Epitassia quasi-van der Waals di AlN, assistita dal grafene sul substrato di zaffiro nano-modello per diodi ultravioletti che emettono luce

Questo nuovo protocollo per nitruri di alluminio a rapida crescita su substrato di zaffiro nano-modellato con strato di grafene può essere utilizzato per una generazione rapida ed economica di LED ultravioletti profondi ad alte prestazioni. Utilizzando il grafene di anguilla come modello di nitruro di alluminio, mostra il potenziale di crescita nell’applicazione di LED a base di alluminio, nitrito di gallio. Per iniziare, sciacquare l’NPSS con acetone, etanolo e acqua deionizzata tre volte.

E asciugare l’NPSS con una pistola azotati. Caricare l’NPSS in un forno a tre zone ad alta temperatura, con una lunga zona a temperatura piatta. E riscaldare il forno a 1050 gradi Celsius.

Stabilizzare la temperatura per 10 minuti sotto i 500 centimetri cubi standard al minuto di argon e 300 centimetri cubi standard al minuto di argon di idrogeno. Quindi introdurre 30 centimetri cubi standard al minuto di argon di metano nella camera di reazione per la crescita del grafene sull’NPSS per tre ore. Al termine della reazione di crescita, spegnere il metano e consentire all’NPSS di raffreddarsi naturalmente.

Risciacquare il substrato raffreddato con acqua deionizzata. E asciugare l’NPSS con una pistola azotati. Quindi, incidere il grafene NPSS dal plasma di azoto con una portata di azoto di 300 centimetri cubi standard al minuto per 30 secondi.

E una potenza di 50 watt in camera di incisione ionici reattiva. Per la crescita MOCVD dell’azoto alluminio su NPSS al grafene, modificare la ricetta MOCVD per la crescita dell’azoto in alluminio. E caricare il grafene NPSS e la sua controparte NPSS in una camera MOCVD fatta in casa.

Dopo il riscaldamento per 12 minuti, la temperatura si stabilizzerà a 1200 gradi Celsius. Quindi introdurre 7000 centimetri cubi standard al minuto di idrogeno come ambiente. 70 centimetri cubi standard al minuto trimetilalumino.

E 500 centimetri cubi standard al minuto di ammoniaca per due ore. Procedere con la crescita MOCVD di pozzi quantici di azoto gallio di alluminio secondo le indicazioni manoscritte. Al termine, abbassare la temperatura della camera a 800 gradi Celsius e inginocchiare gli strati di tipo P con azoto per 20 minuti.

Per la fabbricazione di LED ultravioletti profondi a base di azoto gallio in alluminio, spin photo-resist 4620 sui wafer ed eseguire litografia con otto secondi di esposizione ai raggi UV, 30 secondi di tempo di sviluppo e due minuti di risciacquo. Per l’induttiva incisione al plasma accoppiata di azoto P-gallio, impostare la potenza di incisione su 450 watt, la pressione di incisione su quattro millitorr e la velocità di incisione a 5,6 nanometri al secondo. Posizionare il campione inciso in acetone a 80 gradi Celsius per cinque minuti.

Seguito dal lavaggio in etanolo e acqua deionizzata. La rotazione negativa resiste all’NR9 e alla litografia per un tempo di esposizione ai raggi UV di 12 secondi, un tempo di sviluppo di 20 secondi e un tempo di risciacquo di due minuti. Lavare il campione con acetone, etanolo e acqua deionizzata tre volte.

E depositare oro titanio titanio titanio per evaporazione del fascio di elettroni. Spin negativo photo-resist NR9 e litografia sotto le stesse impostazioni. E lavare i campioni tre volte con acetone, etanolo e acqua deionizzata senza ultrasuoni.

Depositare nichel-oro per evaporazione del fascio di elettroni. E lavare il campione con etanolo e acqua deionizzata tre volte. Depositare 300 nanometri di biossido di silicio mediante deposizione di vapore chimico potenziata dal plasma a una temperatura di deposizione di 300 gradi Celsius e una velocità di deposizione di 100 nanometri al minuto.

Spin photo-resist 304 e litografia a un tempo di esposizione ai raggi UV di otto secondi, un tempo di sviluppo di un minuto e un tempo di risciacquo di due minuti prima di immergere i wafer nel 23% di acido fluoridrico per 15 secondi. Lavare il campione tre volte con etanolo e acqua deionizzata. E asciugare i wafer con una pistola azotati.

Dopo la litografia fotografica con NR9 come dimostrato, depositare oro titanio di alluminio per evaporazione del fascio di elettroni. E lavare il campione tre volte con etanolo e acqua deionizzata. Dopo l’ultimo lavaggio macinare e lucidare lo zaffiro a 130 micrometri mediante lucidatura meccanica.

E lavare il campione con soluzione di de-ceretta e acqua deionizzata. Quindi utilizzare un laser per tagliare l’intero wafer in pezzi di dispositivo da 0,5 per 0,5 millimetri. E usa un dicer meccanico per tagliare il wafer in trucioli.

L’imaging elettronico a scansione e trasmissione può essere utilizzato per determinare la morfologia dell’azoto di alluminio su grafene e NPSS. Il ramen può essere utilizzato per calcolare le densità di lussazione e lo stress residuo. L’elettroluminescenza viene utilizzata per illustrare l’illuminazione dei LED UV profondi fabbricati.

Ricorda che il wafer deve essere pulito prima di ogni nuova modifica. Quindi è essenziale sciacquare accuratamente il wafer prima di ogni passaggio.