CN115939269A - 自分离式氮化镓基光电子器件及其制作方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自分离式氮化镓基光电子器件及其制作方法和应用。所述制作方法包括：在衬底上设置具有多个纳米孔的掩膜层；在所述衬底表面上沿所述多个纳米孔生长III族氮化物材料以形成多根纳米柱；在所述纳米柱生长至从相应纳米孔中露出之后，改变所述纳米柱的生长条件，使所述纳米柱逐渐扩径生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层；在所述合拢层上生长氮化镓基光电子器件的外延结构层；使所述多根纳米柱断裂，从而将所述衬底与所述外延结构层相互分离。本发明可以极大的降低原来衬底表面的杂质和缺陷，减少位错、提升晶体质量。
Description
技术领域
本发明特别涉及一种自分离式氮化镓基光电子器件及其制作方法和应用，属于半导体技术领域。
背景技术
氮化镓基激光器是当前的研究热点，它作为新一代光电子器件，在新型显示、光通讯和光照明等领域得到广泛关注和应用。氮化镓激光器需要在高电流密度下工作，对于材料的晶体质量有着非常高的要求。不同于其他氮化镓器件，如LED等对晶体质量的敏感度并不高，但是对于激光器而言，材料质量不佳将会直接影响到激光器的寿命和输出功率。现有的方法通常是应用GaN单晶衬底，但位错密度相比其他材料仍然很高，远远达不到其他激光器(GaAs基)的寿命和性能。并且GaN基蓝绿激光器由于没有合适的DBR材料，通常是侧壁的边发射出光，对其侧壁的高质量解理，对于最终的激光器芯片的性能影响很大，而当前的做法通常是通过切割的办法，对侧壁会造成一定的损伤，并且上述问题严重影响着氮化镓基激光器的产业化和市场化应用进程。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种自分离式氮化镓基光电子器件及其制作方法和应用，从而克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明一方面提供了一种自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法，包括：
在衬底上设置具有多个纳米孔的掩膜层，所述纳米孔沿第一方向贯穿所述掩膜层，并且所述衬底表面的局部区域自所述多个纳米孔内露出；
在所述衬底表面上沿所述多个纳米孔生长III族氮化物材料以形成多根纳米柱，所述多根纳米柱在第二方向上间隔分布，所述第二方向与第一方向相互交叉；
在所述纳米柱生长至从相应纳米孔中露出之后，改变所述纳米柱的生长条件，使所述纳米柱逐渐扩径生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层；
在所述合拢层上生长氮化镓基光电子器件的外延结构层；其中，氮化镓基光电子器件的解理面与相邻两根纳米柱之间的间隙相对应。
本发明另一方面提供了由所述的自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法获得的自分离式光电子器件。
本发明另一方面提供了一种光电子器件芯片阵列的制作方法，包括：
以所述的自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法获得自分离式光电子器件，或者，提供所述自分离式光电子器件；
沿所述外延结构层的解理面将所述自分离式光电子器件分离形成多个光电子器件芯片，并将该多个光电子器件芯片制作形成光电子器件芯片阵列。
本发明另一方面提供了由所述的光电子器件芯片阵列的制作方法获得的光电子器件芯片阵列。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1)本发明提供的一种自分离式氮化镓基激光器的制作方法及其芯片阵列，通过增加特定尺寸的GaN纳米柱等结构，大大的降低或屏蔽了氮化镓基底的位错，具体可使氮化镓基底的位错密度1-2个数量级，使得在其上生长的氮化镓基激光器等光电子器件的寿命和发光功率得到显著提升；
2)本发明提供的一种自分离式氮化镓基激光器的制作方法，在自分离式氮化镓基激光器的制作过程中，通过设计掩膜层的开孔位置、利用纳米柱合并过程中形成的间隙位置定位解理面，形成自然分隔的激光器巴条，以此形成自分离式的激光器芯片阵列；
3)本发明提供的一种自分离式氮化镓基激光器的制作方法操作简单、工艺可重复性好，有利于提高激光器的性能和稳定性，更适合工业化生产。
附图说明
图1a-图1i是本发明一典型实施案例中提供的一种自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法的流程示意图；
图2是本发明一典型实施案例中在掩膜层上加工形成纳米孔的结构示意图；
图3是本发明一典型实施案例中在掩膜层上加工形成纳米孔后的俯视图；
图4是本发明一典型实施案例中在掩膜层的纳米孔内生长形成纳米柱后的结构示意图；
图5是本发明一典型实施案例中纳米柱露出纳米孔的部分扩径生长后的结构以及其内部的位错线示意图；
图6是本发明一典型实施案例中纳米柱露出纳米孔的部分晶柱合拢生长后的结构以及其内部的位错线示意图；
图7是图6结构A处的局部放大图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明提供了一种自分离式氮化镓基激光器的制作方法及其芯片阵列，通过增加特定尺寸的GaN纳米柱等结构，大大的降低或屏蔽了氮化镓基底的位错，具体可使氮化镓基底的位错密度1-2个数量级，使得在其上生长的氮化镓基激光器等光电子器件的寿命和发光功率得到显著提升；同时，在自分离式氮化镓基激光器的制作过程中，通过设计掩膜层的开孔位置、利用纳米柱合并过程中形成的间隙位置定位解理面，形成自然分隔的激光器巴条，以此形成自分离式的激光器芯片阵列；并且，本发明提供了一种自分离式氮化镓基激光器的制作方法操作简单、工艺可重复性好，有利于提高激光器的性能和稳定性，更适合工业化生产。
本发明一方面提供了一种自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法，包括：
在衬底上设置具有多个纳米孔的掩膜层，所述纳米孔沿第一方向贯穿所述掩膜层，并且所述衬底表面的局部区域自所述多个纳米孔内露出；
在所述衬底表面上沿所述多个纳米孔生长III族氮化物材料以形成多根纳米柱，所述多根纳米柱在第二方向上间隔分布，所述第二方向与第一方向相互交叉；
在所述纳米柱生长至从相应纳米孔中露出之后，改变所述纳米柱的生长条件，使所述纳米柱逐渐扩径生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层；
在所述合拢层上生长氮化镓基光电子器件的外延结构层；其中，氮化镓基光电子器件的解理面与相邻两根纳米柱之间的间隙相对应，所述解理面用于实现对外延结构层的自分离，形成激光器巴条。
在一较为典型的实施方案中，所述的制作方法包括：
先于第一生长条件下在所述纳米孔内生长III族氮化物材料以形成纳米柱，直至所述纳米柱露出纳米孔的部分的高度为h；
再于第二生长条件下使所述纳米柱逐渐扩径生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层；
所述第一生长条件包括第一生长温度、第一生长压力、第一V/III比，所述第二生长条件包括第二生长温度、第二生长压力、第二V/III比，所述第一生长温度小于生长第二生长温度，所述第一生长压力大于第二生长压力，所述第一V/III比小于第二V/III比。
在另一较为典型的实施方案中，所述的制作方法包括：
先于第一生长条件下在所述纳米孔内生长III族氮化物材料以形成纳米柱，直至所述纳米柱露出纳米孔的部分的高度为h；
再于第二生长条件下使所述纳米柱逐渐扩径生长，直至所述纳米柱露出纳米孔的部分形成倒锥形结构，然后将纳米柱生长所需的MO源由连续供应改变为间断性供应，以使所述纳米柱进行晶柱合拢生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层；
所述第一生长条件包括第一生长温度、第一生长压力、第一V/III比，所述第二生长条件包括第二生长温度、第二生长压力、第二V/III比，所述第一生长温度小于生长第二生长温度，所述第一生长压力大于第二生长压力，所述第一V/III比小于第二V/III比。
进一步的，所述的制作方法具体包括：在纳米柱进行晶柱合拢生长的过程中，使所述MO源的供应间隔时间逐渐增加。
进一步的，所述MO源的供应间隔时间为3-10s。
进一步的，所述第一生长温度为800-900℃，第一生长压力为350-700torr，第一V/III比为10-100。
进一步的，所述第二生长温度为1000-1100℃，第二生长压力为0-350torr，第二V/III比为1000-10000。
进一步的，所述合拢层内分布有至少一个合并间隙，所述合并间隙与外延结构层的解理面对应设置。
进一步的，所述合并间隙与相邻两根纳米柱之间的间隙相对应设置，即利用合并过程中形成合并间隙定位解理面。
进一步的，多个纳米孔是呈阵列分布的。
进一步的，多个纳米孔呈多边形阵列分布；尤其优选的多个纳米孔呈矩形阵列分布。
进一步的，相邻两个纳米孔孔中心距离e：掩膜层的厚度d：纳米孔的孔径a：相邻两个纳米孔的间距b为(0.1-5.5)∶(0.1-0.5)∶(0.05-0.5)∶(0.05-5)。
进一步的，所述掩膜层的厚度d：纳米柱露出纳米孔的部分的高度h为(0.1-0.5)∶(0.5-5)，可以理解的，所述纳米柱位于纳米孔内的部分与纳米孔的高度或掩膜层的厚度相同。
进一步的，所述相邻两个纳米孔孔中心距e为100nm-5.5μm。
进一步的，所述掩膜层的厚度d为0.1-0.5μm。
进一步的，所述纳米孔的孔径a为50-500nm。
进一步的，相邻两个纳米孔的间距b为50nm-5μm。
进一步的，所述纳米柱露出纳米孔的部分的高度h为0.5-5μm。
进一步的，所述衬底的材质选自III族氮化物材料。
进一步的，所述衬底的材质选自氮化镓或氮化铝。
本发明另一方面提供了由所述的自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法获得的自分离式光电子器件。
本发明另一方面提供了一种光电子器件芯片阵列的制作方法，包括：
以所述的自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法获得自分离式光电子器件，或者，提供所述自分离式光电子器件；
沿所述外延结构层的解理面将所述自分离式光电子器件分离形成多个光电子器件芯片，并将该多个光电子器件芯片制作形成光电子器件芯片阵列。
本发明另一方面提供了由所述的光电子器件芯片阵列的制作方法获得的光电子器件芯片阵列。
如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本发明所采用的刻蚀工艺及其设备、金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)或氢化物气相外延(HVPE)等外延设备等均可以是本领域技术人员已知的，在此不做具体的限定和说明。
在一些较为典型的实施案例中，请参阅图1a-图1i，一种自分离式氮化镓基激光器的制作方法，可以包括如下步骤：
1)在衬底10上形成一层掩膜层20，如图1a所示。
具体的，所述衬底10为与外延片匹配的同质基底，更为具体的，所述衬底10的材质选自III族氮化物材料，示例性的，所述衬底可以是GaN单晶衬底或者GaN模板等，所述掩膜层20的材质可以是SiO2或者SiNx等。
2)在掩膜层20的表面加工形成包含多个纳米孔21的纳米孔阵列，所述纳米孔21沿第一方向贯穿掩膜层20，所述衬底10的局部自所述纳米孔21内露出，如图1b所示。
具体的，所述第一方向为掩膜层的厚度方向，所述第一方向即纳米孔的轴向，所述第一方向可以是与掩膜层或衬底整体所在的平面垂直。
具体的，多个纳米孔是沿第二方向均匀分布的，更为具体的，多个纳米孔整体可以是呈多边形阵列分布的，优选为矩形阵列；所述第二方向可以是掩膜层的横向延伸方向，第二方向与第一方向相互交叉，优选为垂直交叉。
具体的，请参阅图2和图3，可以通过调节相邻纳米孔孔中心的间距e来调节解理面的位置和方向，比如在GaN模板的解理面控制在R(1-102)面，而GaN单晶衬底的解理面则在M(1-100)面上，通过调节其他参数为实现降低缺陷和位错、提升晶体质量的作用，进而为其上生长激光器外延结构做基底的准备；具体的，掩膜层的厚度d、纳米孔的孔径a、纳米孔的间距b以及纳米柱高出掩膜层/纳米孔部分的高度h。
具体的，所述掩膜层20的厚度d为0.1-0.5μm，所述纳米孔可以是圆形孔，所述纳米孔的孔径a为50-500nm，相邻两个纳米孔的间距b为50nm-5μm，相邻两个纳米孔孔中心间距e为100nm-5.5μm。
3)在所述纳米孔21内生长形成纳米柱30，且使纳米柱30自纳米孔内露出，如图1c所示。
具体的，请一并参数图4，所述纳米柱30包括沿第一方向依次设置的位于纳米孔内的第一部分31和露出纳米孔的第二部分32，其中，所述纳米柱的第一部分31的高度与掩膜层的厚度d相等，所述纳米柱露出纳米孔的部分32的高度h为0.5-5μm。
具体的，生长纳米柱的具体工艺可以包括：
将表面形成有掩膜层的衬底转移至金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)或氢化物气相外延(HVPE)等外延设备的生长室内，控制所述生长室内的生长条件为第一生长条件，并在所述衬底表面上沿所述多个纳米孔生长III族氮化物材料以形成多根纳米柱。
具体的，所述第一生长条件具体包括：较低的生长温度，即第一生长温度为800-900℃，较高的生长压力，即第一生长压力为350-700torr，较低的氮源和MO源的比例，即第一V/III比为10-100。在这样的条件下生长，并随着纳米柱的生长和高度增加，其位错也会跟着上升，但由于纳米孔的孔径a的限制(一般孔径小于1um)，位错在上升过程中会碰到纳米孔的侧壁而发生湮灭。随着纳米柱的长高，更多的位错会消失，直到整个纳米柱内形成“近零缺陷”，也就是上端的完美晶体形成，如图5所示；具体的，本发明可以通过控制掩膜层的厚度d来实现上端完美晶体的区域控制在高出掩膜层的h高度范围内，为后面纳米柱的扩径做准备。
具体的，所述纳米柱可以是氮化镓纳米柱或氮化铝纳米柱等，外延生长III族氮化物材料所采用的氮源和MO源均可以是本领域技术人员已知的，在此不做特别的限定。
4)调整生长室内的工艺参数，使纳米柱的生长模式发生转变，从而使所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层，如图1d、图1e。
具体的，在所述纳米柱生长至从相应纳米孔中露出之后，将生长室内的第一生长条件调整为第二生长条件，使所述纳米柱逐渐扩径生长，从而使纳米柱的第二部分32沿径向方向(即第二方向)进行扩径生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层33。
具体的，所述第二生长条件包括较高的温度，即第二生长温度为1000-1100℃，较低的生长压力，即第二生长压力为0-350torr，较高的氮源和MO源的比例，即第二V/III比为1000-10000；在这样的条件下生长，使纳米柱露出纳米孔的部分的侧壁缓慢发生横向生长(即扩径生长)，实现纳米柱的扩径生长(主要是纳米柱的第二部分扩径生长)直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层。
具体的，通过前面的步骤，实现了将纳米柱内的位错密集区控制在高出掩膜层高度d内露出纳米孔的部分，将纳米柱高出掩膜层h部分内呈现零位错的纳米柱(即纳米柱露出纳米孔的部分)进行扩径，此时扩径后的纳米柱也同样呈现完美晶体的状态。这里掩膜层的纳米孔的间距b决定了扩径所需的距离以及扩径生长的时间和平整度，具体表现为，纳米孔的间距b越窄，材料的扩径质量越高，形成体材料后的表面平整度更高。
具体的，经过扩径生长后，纳米柱露出纳米孔的部分内的顶部可以完成晶柱合拢，如图6所示，但过密的纳米柱扩径后的晶柱合拢过程可能不够理想，位错的弯折和湮灭不够充分，对晶体质量存在一定的负面作用，在一定程度上会导致合拢层的位错密度较大；同时，当纳米孔间距b较宽，材料的横向生长相对困难些，非生长面(一般为C面)的厚膜生长会受到影响。
基于此，步骤4)还可以包括：
4.1)在所述纳米柱生长至从相应纳米孔中露出之后，将生长室内的第一生长条件调整为第二生长条件，使所述纳米柱逐渐扩径生长，从而使纳米柱的第二部分32沿径向方向(即第二方向)进行扩径生长，从而形成倒锥形的柱子(主要是使纳米柱的第二部分形成倒锥形结构)，如图5所示；
4.2)保持第二生长条件，并将纳米柱生长所需的MO源由连续供应改变为间断性供应，以使所述纳米柱进行晶柱合拢生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层33。
具体的，所述第二生长条件包括较高的温度，即第二生长温度为1000-1100℃，较低的生长压力，即第二生长压力为0-350torr，较高的氮源和MO源的比例，即第二V/III比为1000-10000。
具体的，一般采用交替生长的方式来完成纳米柱之间的晶柱合拢和愈合；第二生长条件，并将生长室内的气氛调整为H2和NH3气氛，生长温度保持在1000-1100℃，向生长室内间歇性的通入MO源(例如TMGa)，使多根纳米柱进行缓慢的晶柱合拢，以增加更多的位错弯折和湮灭过程，减少晶柱合拢过程中产生的位错，进而进一步提升了合拢层的质量，如图7所示。
具体的，在进行间歇性通入MO源，多根纳米柱实现晶柱合拢生长的过程中，通入MO源的时间间隔可以从短时间慢慢过渡到长时间；具体的，所述MO源的供应间隔为3-10s。
5)以合拢后的纳米柱作为新的基底，在合拢层33上依次进行N型AlGaN限制层41、U型InGaN波导层42、InGaN/GaN量子阱43、U型InGaN波导层44、P型A1GaN电子阻挡层45、P型AlGaN限制层46、P型GaN接触层47的生长，从而获得氮化镓基光电子器件的外延结构层，如图1f所示。
3)在外延结构层40上蒸镀金属电极50后键合到基底60上，然后通过机械方法等使所述多根纳米柱断裂，从而将所述衬底10与所述外延结构层40相互分离，且分离获得的衬底可以重复利用，如图1g所示，图1g中示意性的示出了纳米柱断裂的分离线。
8)通过预设的纳米柱之间合并间隙的解理面，同样可以通过机械方法辅助对基底60上的外延结构层进行自分离，从而获得多个长条状的激光器巴条，如图1h所示，将多个激光器巴条100形成激光器芯片阵列，如图1i所示，以此完成本发明，该芯片阵列可用于照明或者显示应用。
实施例
如下列举两组蓝光激光器的对比实施例。
1)生长两种样品结构：
A为传统的GaN激光器的外延结构，即在GaN模板上直接生长GaN激光器外延结构。
B为采用本发明的结构，即通过如下制作方法获得：
1.1)在GaN模板上沉积1um厚的SiO2掩膜，并进行开孔形成纳米孔阵列，纳米孔的孔径a为200nm，纳米孔延伸至GaN模板，纳米孔的孔间距b为500nm，纳米孔阵列四方点排布，纳米孔的孔中心间距e为700nm。
1.2)首先，将生长室内的生长温度设定在800℃，生长压力设定为500torr，氨气的通入流量为1slm，三甲基镓的通入流量为100sccm，V/III比为10的情况下，进行氮化镓材料的外延生长，生长约1小时，从而在纳米孔内生长获得纳米柱，且使纳米柱的高度超过SiO2掩膜厚度的高度h达到1um；
然后，将生长室内的生长温度升高温度到1050℃，生长压力降至200torr，氨气的通入流量加大到50slm，三甲基镓流量的通入流量降至50sccm，即V/III比为1000，生长约1小时，从而使SiO2掩膜上方的纳米柱(即纳米柱的第二部分)直径扩大到约1.1um左右；
最后，将生长室内的气氛条件转换为H2和NH3的混合气氛，生长模式为TMGa间断性供应，从每隔3s逐渐到每隔10s，生长约30分钟，完成最后的纳米柱间的愈合，即晶柱合拢生长形成合拢层。
1.3)在步骤2获得合拢层上生长与样品A同样的GaN激光器外延结构，从而完成样品B的生长。
2)将样品A沿(1-102)R面间隔300um进行激光分割的解理，然后将得到的8个巴条激光器进行芯片阵列，作为激光器芯片阵列A。
首先将样品B键合到铜基板上，倒转进行C(0001)面的机械分离，将GaN模板部分与外延片带有激光器外延结构的部分分开，GaN模板回收已备重复利用；接着在显微镜下，每隔300um沿(1-102)R面进行间隙的机械分离，成功解理出8个激光器巴条，同样并取出8个巴条激光器作为芯片阵列，作为激光器芯片阵列B。
两组激光器芯片阵列样品的测试结果如表1所示，测试所采用的设备和方法均为本领域技术人员已知的：
表1为激光器芯片阵列A和激光器芯片阵列B的测试结果
由表1可以看出，采用本发明提供的制作方法，提高了基底材料(此处的基底材料是前文步骤5)中提及的以合拢后的纳米柱作为新的基底)的晶体质量，其位错密度下降了1个多数量级，在此基础上生长的激光器的性能也随之提升，激光芯片阵列的阈值电流和电压得到降低，发光功率得到了提升；其中激光器芯片阵列B的激射波长稍短，这也可能是晶体质量提升应力降低，发光阱中更多的In组分能够进入使得激射波长有所红移。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底上设置具有多个纳米孔的掩膜层，所述纳米孔沿第一方向贯穿所述掩膜层，并且所述衬底表面的局部区域自所述多个纳米孔内露出；
在所述衬底表面上沿所述多个纳米孔生长III族氮化物材料以形成多根纳米柱，所述多根纳米柱在第二方向上间隔分布，所述第二方向与第一方向相互交叉；
在所述纳米柱生长至从相应纳米孔中露出之后，改变所述纳米柱的生长条件，使所述纳米柱逐渐扩径生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层；
在所述合拢层上生长氮化镓基光电子器件的外延结构层；其中，氮化镓基光电子器件的解理面与相邻两根纳米柱之间的间隙相对应。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
先于第一生长条件下在所述纳米孔内生长III族氮化物材料以形成纳米柱，直至所述纳米柱露出纳米孔的部分的高度为h；
再于第二生长条件下使所述纳米柱逐渐扩径生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层；
所述第一生长条件包括第一生长温度、第一生长压力、第一V/III比，所述第二生长条件包括第二生长温度、第二生长压力、第二V/III比，所述第一生长温度小于生长第二生长温度，所述第一生长压力大于第二生长压力，所述第一V/III比小于第二V/III比。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：
先于第一生长条件下在所述纳米孔内生长III族氮化物材料以形成纳米柱，直至所述纳米柱露出纳米孔的部分的高度为h；
再于第二生长条件下使所述纳米柱逐渐扩径生长，直至所述纳米柱露出纳米孔的部分形成倒锥形结构，然后将纳米柱生长所需的MO源由连续供应改变为间断性供应，以使所述纳米柱进行晶柱合拢生长，直至所述多根纳米柱的顶部相互合并而形成合拢层；
所述第一生长条件包括第一生长温度、第一生长压力、第一V/III比，所述第二生长条件包括第二生长温度、第二生长压力、第二V/III比，所述第一生长温度小于生长第二生长温度，所述第一生长压力大于第二生长压力，所述第一V/III比小于第二V/III比。
4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于：在纳米柱进行晶柱合拢生长的过程中，使所述MO源的供应间隔时间逐渐增加；
优选的，所述MO源的供应间隔时间为3-10s。
5.根据权利要求2或3所述的制作方法，其特征在于：所述第一生长温度为800-900℃，第一生长压力为350-700torr，第一V/III比为10-100；优选的，所述第二生长温度为1000-1100℃，第二生长压力为0-350torr，第二V/III比为1000-10000。
6.根据权利要求1或2或3所述的制作方法，其特征在于：所述合拢层内分布有至少一个合并间隙，所述合并间隙与外延结构层的解理面对应设置；优选的，所述合并间隙与相邻两根纳米柱之间的间隙相对应设置。
7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：多个纳米孔是呈阵列分布的；优选的，多个纳米孔呈多边形阵列分布；尤其优选的多个纳米孔呈矩形阵列分布。
8.根据权利要求1或7所述的制作方法，其特征在于：相邻两个纳米孔孔中心距离e∶掩膜层的厚度d∶纳米孔的孔径a∶相邻两个纳米孔的间距b为(0.1-5.5)∶(0.1-0.5)∶(0.05-0.5)∶(0.05-5)；
和/或，所述掩膜层的厚度d∶纳米柱露出纳米孔的部分的高度h为(0.1-0.5)∶(0.5-5)；
优选的，所述相邻两个纳米孔孔中心距e为100nm-5.5μm；
优选的，所述掩膜层的厚度d为0.1-0.5μm；
优选的，所述纳米孔的孔径a为50-500nm；
优选的，相邻两个纳米孔的间距b为50nm-5μm；
优选的，所述纳米柱露出纳米孔的部分的高度h为0.5-5μm。
9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括：使所述多根纳米柱断裂，从而将所述衬底与所述外延结构层相互分离；
和/或，所述衬底的材质选自III族氮化物材料；优选的，所述衬底的材质选自氮化镓或氮化铝。
10.由权利要求1-9中任一项所述的自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法获得的自分离式光电子器件。
11.一种光电子器件芯片阵列的制作方法，其特征在于包括：
以权利要求1-9中任一项所述的自分离式氮化镓基光电子器件的制作方法获得自分离式光电子器件，或者，提供权利要求10所述的自分离式光电子器件；
沿所述外延结构层的解理面将所述自分离式光电子器件分离形成多个光电子器件芯片，并将该多个光电子器件芯片制作形成光电子器件芯片阵列。
12.由权利要求11所述的光电子器件芯片阵列的制作方法获得的光电子器件芯片阵列。
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