CN103311395A - 一种激光剥离薄膜led及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光剥离薄膜LED及其制备方法。本发明的激光剥离薄膜型LED的芯片单元包括：n型层、量子阱、在量子阱上的p型层、在p型层上镶嵌的周期性的金属纳米结构、p电极、绝缘层及n电极，上述结构倒扣在衬底上；以及在芯片一角的p焊盘。本发明使用了表面等离激元与量子阱结构的共振耦合作用，大大增加了大注入下LED的辐射复合和效率和出光效率，同时对发光效率低的黄绿光、紫外光LED也有一定的效果；采用激光划片和腐蚀的方法，分割芯片单元，减少外延片的翘曲，降低工艺难度和成本；p焊盘采用保护层和银层蒸镀工艺，简化了p焊盘的制作工艺，降低工艺成本；采用热磷酸粗化的方法，降低工艺成本，提高LED的出光效率。

Description

一种激光剥离薄膜LED及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体芯片制备技术，尤其涉及一种激光剥离薄膜LED及其制备方法。

背景技术

薄膜发光二极管(Light Emitting Diode)LED芯片自1993年为Schnitzer等人提出以来(Appl.Phys.Lett.，63(16)，2174(1993))，已经被许多LED生产企业所运用。相对于传统的LED芯片，其散热良好，电流扩展均匀，具有优良的光出射结构，非常适合于高效大功率LED方面的应用，是目前LED的高端产品。特别是最近发表的LumiLEDs的TFFC芯片和Osram的UX:3芯片，克服了薄膜上制备电极和焊线的困难，显示了较好的应用前景。但是LumiLEDs使用的倒装，底胶或倒装共晶焊接工艺具有较大的工艺难度，设备成本高昂。而Osram的UX:3芯片，在p面的电极制备上使用了低折射率层和DBR的工艺，确保大角度和出射光锥内的光全部被反射向出光表面(CN200980109048.3)。不过UX:3芯片没有考虑大注入下的发光效率下降问题，即在大注入下如何保证高的内量子效率。另外若在薄膜结构出光面上制备p电极，其难度和工艺成本都很大。

台湾的杨志忠等人发现(Appl.Phys.Lett.96，261104(2010))等离激元(SP)和量子阱有源区的耦合可以显著减小效率骤降(efficiency droop)。表面等离激元是金属/介质(半导体)界面电子的一种集体共振模式，其影响将延伸到介质内几十纳米的区域，该区域内的能量匹配的偶极子振荡将被强烈的增强，从而为非辐射复合的载流子提供辐射复合的通道，抑制了大注入下的载流子泄漏或俄歇复合。杨志忠等人只是在普通的芯片表面实现了SP增强的LED结构，对大注入下的绝对效率增强也未有报道。同时到目前为止也没有相关的等离激元结构应用在薄膜LED上的报道。

发明内容

为了解决上述SP增强的薄膜LED制备的困难，本发明提供了一种激光剥离薄膜LED及其制备方法。

本发明的一个目的在于提供一种激光剥离薄膜LED。

本发明的激光剥离薄膜LED的芯片单元包括：芯片部分和衬底；芯片部分包括：n型层，在n型层上具有与n电极的突起相对应的周期性n型盲孔，在n型层上的周期性的n型盲孔之间的量子阱，在量子阱上的p型层，在p型层上镶嵌的周期性的金属纳米结构，在p型层上的p电极，在p电极上及n型盲孔的侧壁上的绝缘层，绝缘层上的n电极，n电极具有周期性的突起，周期性的突起伸入至n型层内；衬底包括半导体衬底和n电极焊盘；芯片部分倒扣在衬底上；以及在芯片部分一角的p焊盘。

n型层的表面具有粗化结构。

金属纳米结构包括纳米孔、纳米颗粒及金属表面氧化层，纳米颗粒及其表面包裹的金属表面氧化层位于纳米孔内；纳米颗粒的材料采用银、金、铝及铂中的一种或多种。金属纳米结构的的周期为300nm～800nm，尺寸在100nm～500nm之间。

p电极包括依次叠加的透明导电极、Al基反射电极、过渡层和p焊盘金属。

本发明的另一个目的在于提供一种激光剥离薄膜LED的制备方法。

本发明的激光剥离薄膜LED的制备方法，包括以下步骤：

1)提供适合激光剥离工艺的蓝宝石衬底，在蓝宝石衬底上生长包括n型层、量子阱及p型层的外延层，形成外延片；

2)在外延片上划分出分离的芯片单元，并且在芯片单元上划分出分离的p焊盘区域，形成芯片走道和p焊盘走道；

3)在外延片上生长一层掩膜层，再制备纳米图形，然后刻蚀掩膜层，得到纳米结构的图形，刻蚀p型层；

4)在掩膜层上蒸镀金属层，利用热退火的方法得到金属纳米颗粒及其表面包裹的金属表面氧化层，使用剥离技术(liftoff)去除掩膜层及其表面的金属，形成金属纳米结构；

5)在带有金属纳米结构的外延片上蒸镀ITO透明导电极；

6)在透明导电极上刻蚀n型盲孔，并露出芯片走道和p焊盘走道；

7)在侧壁和p焊盘的区域上利用PECVD镀保护层，用电子束蒸发镀银膜；

8)在表面蒸镀Al基反射层，然后再蒸镀过渡层和p焊盘金属；

9)利用等离子体增强化学气相沉积法PECVD形成绝缘层，腐蚀出n电极孔；

10)大面积蒸镀形成n电极；

11)将外延片倒扣到转移衬底上，通过加温加压键合到一转移衬底上，转移衬底包括键合金属、半导体衬底及n电极焊盘，去除蓝宝石衬底，并暴露出p焊盘；

12)将出光面粗化，形成出光面的粗化结构；

13)用机械或激光切割外延片，测试并分拣得到薄膜LED的芯片单元。

其中，在步骤1)中，外延层的厚度在4～100微米之间。

在步骤2)中，采用激光划片，在外延片上划分分离的芯片单元，并且在芯片单元上划分出分离的p焊盘区域，并形成芯片走道和p焊盘走道，划片深度超过外延层的厚度达到蓝宝石衬底，然后采用湿法腐蚀去除侧壁的损伤并达到粗化的目的。侧壁和衬底的倾角在70～85°之间，走道的宽度在10～50微米之间。采用的湿法腐蚀条件为磷酸和硫酸的混合酸，腐蚀温度在200～250℃之间，腐蚀时间与外延层厚度相关，侧壁腐蚀锥的尺寸在100纳米至10微米之间。本发明方法采用激光划片和混合酸腐蚀侧壁分割芯片单元，有效地减小了外延片中的翘曲，特别是对厚膜的n型层更为有效。同时侧壁的腐蚀形成侧壁粗化，有利于侧面光的出射。并且，侧壁的角度控制在70～85度，并在侧壁中间填充SiO2和Ag膜，有利于光的出射。倾斜的侧壁还有利于薄膜的连接，防止SiO2和金属膜在侧壁断开，而出现断路或短路。

在步骤3)中，利用等离子体增强化学气相沉积法PECVD生长一层掩膜层，再利用纳米压印的方法在其上制备纳米图形，然后利用反应离子刻蚀RIE刻蚀掩膜层，得到纳米结构的图形，感应耦合等离子体ICP刻蚀p型层；掩膜层材料的厚度在100～300nm之间，优选地在200nm左右。纳米图形可以为周期性的，也可以为非周期性的，周期性的图形的周期为300nm～800nm，尺寸在100nm～500nm之间。感应耦合等离子体ICP刻蚀p型层150nm～200nm，使得p型层保留40～60nm，视LED发光波长而定。采用纳米压印和退火的方法制备金属纳米结构，使得纳米颗粒制备具有均匀性和重复性。

在步骤4)中，金属层的厚度为30～100nm，金属层为Ag、Au、Al及Pt等中的一层或多层，根据发光的波长确定金属层的结构。采用腐蚀掩膜层的方法剥离掩膜层上的金属层，形成分立的金属纳米结构，而不用担心其中的联接所造成的影响。

在步骤5)中，透明导电极采用ITO，厚度在100～400nm之间，发光波长、ITO的厚度和p型层的厚度共同优化，形成增反效果。

在步骤6)中，首先在ITO上光刻出n型盲孔的图形，优选地，图形的尺寸为10～50微米，间距为50～130微米，尺寸与间距的比小于10；利用ITO蚀刻液去掉n型盲孔和走道中的ITO，再继续腐蚀，使ITO扩孔，扩孔范围在5微米以内；然后在腐蚀液中浸泡去掉暴露部分的金属纳米结构；再利用ICP刻蚀n型盲孔中的p型层，刻蚀的深度在400nm～1微米之间。刻蚀侧壁和底面保持70～85°的角度。n型盲孔有助于电流的扩展，同时电极也是在Ga面制备，与现有的工艺完全兼容。

在步骤7)中，保护层采用与银粘结性差的材料，厚度在200～500nm之间，银膜的厚度在50～500nm之间。采用在走道侧壁和p焊盘区域上镀保护层和Ag膜，一方面有平面化的作用，同时还使得p焊盘因为Ag和保护层的粘接力差而在激光剥离后自动分离，从而得到p焊盘。这种工艺降低了腐蚀或刻蚀p焊盘的成本。

在步骤8)中，Al基反射层的金属为TiAl或NiAl，其中钛Ti和镍Ni为粘黏金属，厚度为1～2nm。而Al厚度为20～50nm。过渡层的金属为镍、铂及钯等，厚度为20～50nm。p焊盘金属为金，厚度为1.5～2微米。采用Al基反射层将有益于较高工艺温度下的稳定性，如高温、高压的键合等。

在步骤9)中，绝缘层的厚度为200～500nm，n电极孔与n电极的周期性的突起的尺寸一致，n电极孔的孔径为6～40微米。

在步骤10)中，n电极的金属包括镉、铂及金等，厚度为1～3微米。

在步骤11)中，转移衬底采用半导体晶片或金属。转移衬底包含正面的键合金属层、半导体衬底和n电极焊盘。键合金属层一般为AuAu或AuSn或综合二者特性的键合金属。对上述键合的外延片进行激光剥离，去除蓝宝石衬底。P焊盘处的保护层因与Ag的粘附性差也去除掉，从而露出p焊盘。键合的转移衬底采用金属结构，将大大减少外延片中残余应力造成的损伤。同时采用Au～Au键合和AuSn键合结合的方法，有效地降低键合的温度和压力，减少对器件的损伤。

在步骤12)中，将出光面用热磷酸粗化，或者使用纳米压印和刻蚀的方法得到表面微纳米的粗化结构。表面采用热磷酸粗化，可以得到更多出光面的十二面锥形结构，同时腐蚀侧面的倾角可以根据溶液的温度和浓度做调节。

本发明采用了周期性的金属纳米结构，其位于量子阱的有源区40～60nm处，形成的表面等离激元与LED量子阱的偶极子产生共振，提高内量子效率，同时周期性的光子晶体结构较大的金属纳米结构还能够将表面等离激元耦合到出射模式中去，增加LED的出射效率。芯片的焊盘均不在薄膜结构上，封装焊线的针尖将不对薄膜结构作用，降低封装的难度。

本发明的优点：

1)本发明具有LumiLEDs的TFFC和Osram的UX:3芯片的优点：热阻低，出光效率高，不用在薄膜芯片上焊线等；

2)本发明使用了表面等离激元与量子阱结构的共振耦合作用，大大增加了大注入下LED的辐射复合和效率和出光效率，同时对发光效率低的黄绿光、紫外光LED也有一定的效果；

3)采用n型盲孔阵列的方法，降低了n型电极的制备难度，提高了电流扩展的均匀性，大大增加了器件的可靠性；

4)采用激光划片和腐蚀的方法，分割芯片单元，减少外延片的翘曲，降低工艺难度和成本；

5)p焊盘采用保护层和银层蒸镀工艺，简化了p焊盘的制作工艺，降低工艺成本；

6)采用热磷酸粗化的方法，也将大大降低工艺成本，提高LED的出光效率。

附图说明

图1为本发明的激光剥离薄膜LED的芯片单元的结构示意图；

图2为本发明的激光剥离薄膜LED的外延片上进行激光划片的示意图，其中(a)为一个芯片单元的俯视图，(b)为剖面图；

图3为本发明的激光剥离薄膜LED的形成金属纳米结构的示意图，其中(a)为金属纳米颗粒的局部放大图，(b)为整体的剖面图；

图4为本发明的激光剥离薄膜LED的形成n型盲孔的示意图；

图5为本发明的激光剥离薄膜LED的形成保护层及Ag膜的示意图；

图6为本发明的激光剥离薄膜LED的形成p电极的示意图；

图7为本发明的激光剥离薄膜LED的形成n电极的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明的激光剥离薄膜LED的芯片单元包括：芯片部分和衬底；芯片部分包括：n型层1，在n型层上具有与n电极的突起相对应的周期性n型盲孔，在n型层上的周期性的n型盲孔之间的量子阱2，在量子阱上的p型层3，在p型层上镶嵌的周期性的金属纳米结构4，在p型层上的p电极5，在p电极上及n型盲孔的侧壁上的绝缘层6，绝缘层上的n电极7，n电极具有周期性的突起，周期性的突起伸入至n型层内；衬底包括导电导热衬底8和n电极焊盘9；芯片部分倒扣在衬底上；以及在芯片一角的p焊盘10。n型层的表面具有粗化结构11。金属纳米结构的材料采用银。

p电极5包括透明导电极、Al基反射电极、过渡层和p焊盘金属；其中透明导电极为ITO约230nm，Al基反射电极为TiAl，过渡层为Ni，p焊盘金属为Au1～3微米。n电极7则包括焊接层和接触层Cr，过渡层采用Pt和键合层，键合层金属为1～3微米的Au或AuSn。所有接触层都经过退火过程，遵循的原则是高温退火在低温退火之前。P型层表面则制备有Ag金属纳米结构4，距离多量子阱2有源区40nm。Ag颗粒的大小在50～200nm之间，彼此不相连接。n型盲孔的尺寸在10～50微米之间，距离在70～130微米之间，开孔的直径小于距离的1/5。转移衬底的半导体衬底为含W85％的WCu合金，厚度为150微米，热导率196W/mK，膨胀系数与GaN匹配，转移衬底的n电极焊盘为AuSn合金，厚度为2微米。

半导体衬底采用WCu是1.1mm的方块单元，p焊盘走道011的宽是100微米，每边50微米。其上n电极焊盘与半导体衬底的尺寸相同，芯片的出光面的尺寸为1mm的方块单元，表面有锥形粗化结构11。n型盲孔的尺寸在10～50微米之间，距离在70～130微米之间，n型盲孔的直径小于距离的1/5。n型盲孔的边沿横向有2～5微米的SiO2钝化保护。P焊盘10位于芯片单元的一角，为一直角扇形，尺寸在70～100微米之间。p型层上的ITO透明电极的尺寸为0.98mm。p电极的Al基反射电极的尺寸为0.96mm。

以上平面结构尺寸1.1mm是大尺寸芯片的典型值，对任意尺寸芯片，其尺寸可在0.2到5mm范围内变动，芯片部分的尺寸也可按比例在适当范围内变动。

本实施例的制备方法具体包括以下步骤：

1)提供厚度为350～450微米的蓝宝石衬底0，在蓝宝石衬底上外延生长4～100微米的包括n型层1、量子阱2及p型层3的外延层；

2)在外延片上PECVD沉积300～500nm的SiO2薄膜，光刻出芯片单元和p焊盘区域的图形，涂光刻胶01，采用激光划片，在外延片上得到芯片单元的分离以及p焊盘与芯片的分离，形成p焊盘的区域010及p焊盘走道011，如图2(a)所示，划片深度超过外延层的厚度达到蓝宝石衬底，去除光刻胶，采用SiO2掩模湿法腐蚀去除侧壁的损伤并达到粗化的目的，优选地，侧壁和衬底的倾角在70～85°之间，走道的宽度在10～50微米之间，如图2(b)所示，采用的湿法腐蚀条件为磷酸和硫酸的混合酸，腐蚀温度在200～250℃之间，腐蚀时间与外延层的厚度相关，侧壁腐蚀锥的尺寸在100纳米至10微米之间；

3)在外延片上PECVD生长一层SiO2薄膜作为掩膜层，薄膜的厚度在1在200nm左右，利用纳米压印的方法在SiO2上制备周期性的纳米图形，图形的周期为300nm～800nm，尺寸为100nm至500nm之间，利用RIE刻蚀SiO2，得到纳米的SiO2图形，以SiO2为掩模，ICP刻蚀p型层3的深度为150nm～200nm，对460nm发光波长的LED而言，p型层保留40nm，纳米压印拟采用阳极氧化铝技术制备的模板，以降低成本；

4)在SiO2薄膜上蒸镀30～100nm的Ag金属层，根据发光的波长确定金属层的结构，利用热退火的方法得到金属纳米结构4，包括纳米孔41，纳米颗粒42及金属表面氧化层43，如图3(a)所示，使用liftoff的方法去除SiO2同时去除SiO2表面的金属，如图3(b)所示；

5)在带有金属纳米结构的外延片上蒸镀ITO透明导电极51，发光波长、ITO的厚度及p型层的厚度共同优化，形成增反效果，ITO厚度的范围在100～400nm之间；

6)首先在ITO透明导电极51光刻出n型盲孔的图形，图形的尺寸10～50微米，间距50微米～130微米，尺寸与间距的比小于10，利用ITO蚀刻液去掉n型盲孔和走道中的ITO，过腐蚀，使得ITO向内侧腐蚀5微米以内，然后HNO3的浸泡去掉暴露部分的Ag纳米颗粒，然后利用ICP刻蚀n型盲孔至n型层，刻蚀的深度在400nm到1微米之间，刻蚀侧壁和底面保持70～85°的角度，在ICP的刻蚀下，芯片走道形成2段70～85°的侧壁，同时在p焊盘区域形成类似的走道侧壁，如图4所示；

7)以光刻胶为掩膜，在芯片走道、p焊盘走道及其侧壁和p焊盘区域上PECVD镀SiO2薄膜作为保护层02，电子束蒸发镀Ag膜03，SiO2薄膜的厚度在200～500nm之间，Ag膜的厚度在50～500nm之间，如图5所示；

8)如图6所示，以光刻胶为掩膜，在表面除n型盲孔以外的区域蒸镀Al基反射电极，然后再蒸镀过渡层和p焊盘金属54，形成p电极，Al基反射层为TiAl或NiAl，其中Ti和Ni为粘黏金属，厚度为1～2nm，而Al厚度为20～50nm，过渡层为Ni、Pt及Pd等，厚度为20～50nm，p焊盘金属为Au，厚度为1.5～2微米，TiAl反射金属蒸镀后进行退火，以得到高反射率的欧姆接触，p焊盘蒸镀后进行低温的退火，TiAl退火温度在400～600℃，而Au的退火在300℃以下，退火气氛一般为氮气；

9)PECVD镀SiO2薄膜作为绝缘层6，厚度为200～500nm，腐蚀出n电极孔，孔径6～40微米；

10)利用电子束蒸发大面积蒸镀n电极7，金属包括CdPtAu等，厚度1～3微米，自下向上分别为Cr，Pt，Au，Cr厚度在20～200nm之间，Pt为20～200nm，Au为1微米～2微米，N电极7，SiO2和p电极5横向交叠，在较大范围内保持平整，由于SiO2和Ag等的平面化作用，芯片走道，p焊盘走道也保持相对平整，如图7所示；

11)将外延片通过加温加压键合到一导热导电的转移衬底上，转移衬底包含正面的键合金属层、半导体衬底8WCu和背面的n电极焊盘9，键合面金属一般为AuAu或AuSn或综合二者特性的键合金属，AuAu键合的压力150～400atm，温度为250～350度，n电极焊盘的金属为为Au0.8Sn0.2合金，厚度为2微米；

12)对上述键合的外延片进行激光剥离，去除蓝宝石衬底0，优选地，采用YAG激光器，激发波长355nm，利用微区振镜扫描的方式，加快剥离的速度，同时降低剥离的损伤，P焊盘区域的GaN因为Ag的粘附性差也去除掉，从而露出p焊盘10；

13)用SiO2保护背面n电极焊盘9，将出光面用热磷酸粗化，或者使用纳米压印和刻蚀的方法得到表面微纳米出光的粗化结构11，将p焊盘的SiO2和n电极焊盘9上的SiO2去除，磷酸腐蚀的温度在100～150度之间，时间据腐蚀锥的大小而定，时间在1分钟～10分钟之间；

14)从芯片走道用机械或激光切割外延片，测试、分拣得到薄膜LED的芯片单元，如图1所示。

最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种激光剥离薄膜LED，其特征在于，所述激光剥离薄膜LED的芯片单元包括：芯片部分和衬底；芯片部分包括：n型层(1)，在n型层上具有与n电极的突起相对应的周期性n型盲孔，在n型层上的周期性的n型盲孔之间的量子阱(2)，在量子阱上的p型层(3)，在p型层上镶嵌的周期性的金属纳米结构(4)，在p型层上的p电极(5)，在p电极上及n型盲孔的侧壁上的绝缘层(6)，绝缘层上的n电极(7)，n电极具有周期性的突起，周期性的突起伸入至n型层内；衬底包括导电导热衬底(8)和n电极焊盘(9)；芯片部分倒扣在衬底上；以及在芯片部分一角的p焊盘(10)。

2.如权利要求1所述的激光剥离薄膜LED，其特征在于，所述n型层的表面具有粗化结构(11)。

3.如权利要求1所述的激光剥离薄膜LED，其特征在于，所述金属纳米结构(4)包括纳米孔(41)、纳米颗粒(42)及金属表面氧化层(43)，所述纳米颗粒(42)及其表面包裹的金属表面氧化层(43)位于所述纳米孔内(41)；所述纳米颗粒(42)的材料采用银、金、铝及铂中的一种或多种；所述金属纳米结构的的周期为300nm～800nm，尺寸在100nm～500nm之间。

4.一种激光剥离薄膜LED的制备方法，其特征在于，所述制备方法，包括以下步骤：

1)提供适合激光剥离工艺的蓝宝石衬底，在蓝宝石衬底上生长包括n型层、量子阱及p型层的外延层，形成外延片；

2)在外延片上划分出分离的芯片单元，并且在芯片单元上划分出分离的p焊盘区域，形成芯片走道和p焊盘走道；

3)在外延片上生长一层掩膜层，再制备纳米图形，然后刻蚀掩膜层，得到纳米结构的图形，刻蚀p型层；

4)在掩膜层上蒸镀金属层，利用热退火的方法得到金属纳米颗粒及其金属表面氧化层，使用剥离技术去除掩膜层及其表面的金属，形成金属纳米结构；

5)在带有金属纳米结构的外延片上蒸镀纳米铟锡ITO透明导电极；

6)在透明导电极上刻蚀n型盲孔，并露出芯片走道和p焊盘走道；

7)在侧壁和p焊盘的区域上利用PECVD镀保护层和银膜；

8)在表面除n型盲孔以外区域蒸镀Al基反射层，然后再蒸镀过渡层和p焊盘金属；

9)利用等离子体增强化学气相沉积法PECVD形成绝缘层，腐蚀出n电极孔；

10)大面积蒸镀形成n电极；

11)将外延片倒扣到转移衬底上，通过加温加压键合到一转移衬底上，转移衬底包括键合金属、半导体衬底及n电极焊盘，去除蓝宝石衬底，并暴露出p焊盘；

12)将出光面粗化，形成出光面的粗化结构；

13)用机械或激光切割外延片，测试并分拣得到薄膜LED的芯片单元。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，采用激光划片，在外延片上划分分离的芯片单元，并且在芯片单元上划分出分离的p焊盘区域，划片深度超过外延层的厚度达到蓝宝石衬底，然后采用湿法腐蚀去除侧壁的损伤并达到粗化的目的。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，侧壁和衬底的倾角在70～85°之间，走道的宽度在10～50微米之间；采用的湿法腐蚀条件为磷酸和硫酸的混合酸，腐蚀温度在200～250℃之间，腐蚀时间与外延层厚度相关，侧壁腐蚀锥的尺寸在100纳米至10微米之间。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤3)中，利用等离子体增强化学气相沉积法PECVD生长一层掩膜层，再利用纳米压印的方法在其上制备纳米图形，然后利用反应离子刻蚀RIE刻蚀掩膜层，得到纳米结构的图形，感应耦合等离子体ICP刻蚀p型层；掩膜层材料的厚度在100～300nm之间；纳米图形的周期为300nm～800nm，尺寸在100nm～500nm之间；感应耦合等离子体ICP刻蚀p型层150nm～200nm，使得p型层保留40～60nm，视LED发光波长而定。

8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤4)中，所述金属层的厚度为30～100nm，金属层为Ag、Au、Al及Pt等中的一层或多层，根据发光的波长确定金属层的结构。

9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤6)中，首先在ITO上光刻出n型盲孔的图形，图形的尺寸为10～50微米，间距为50～130微米，尺寸与间距的比小于10；利用ITO蚀刻液去掉n型盲孔和走道中的ITO，再继续腐蚀，使ITO扩孔，扩孔范围在5微米以内；然后在腐蚀液中浸泡去掉暴露部分的金属纳米结构；再利用ICP刻蚀n型盲孔中的p型层，刻蚀的深度在400nm～1微米之间，刻蚀侧壁和底面保持70～85°的角度。

10.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤7)中，保护层采用与银粘结性差的材料，厚度在200～500nm之间，银膜的厚度在50～500nm之间。

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