CN108133995A - 基于蓝光材料和红光材料的led光源制备方法及led芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于蓝光材料和红光材料的LED光源制备方法,包括:选择蓝宝石作为衬底(11);在所述衬底(11)上生长蓝光材料,所述蓝光材料用于在蓝光驱动电压的驱动下生成蓝光;对所述蓝光材料进行选择性刻蚀以形成红光灯芯槽;在所述红光灯芯槽中生长红光材料,所述红光材料用于在红光驱动电压的驱动下生成红光;分别在所述蓝光材料和所述红光材料上制备电极,以完成基于蓝光材料和红光材料的LED光源的制备。本发明具有以下有益效果:1.在单芯片能产生多种颜色的光,荧光粉的用量较少;2.集成度提高,LED成本可以下降;3.色温调节更加灵活。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种基于蓝光材料和红光材料的LED光源制备方法。
背景技术
LED光源在照明领域受到越来越普遍地应用。通常LED光源通过LED发光芯片配合荧光粉发出各种颜色的光。现有技术中,单独的发光芯片只能发出单色的光,若需合成其他颜色的光就需要将不同颜色的发光芯片混合在一起,并填充大量的荧光粉,这样就存在可靠性差、封装难度大的问题。此外,光线入射到荧光粉胶层中会出现强烈的散射现象,使得荧光粉胶层对光线的吸收作用,导致大量光线被反射,即透射过荧光粉层的光线会显著减少。因此,如何设计出一种新型的LED芯片就变得极其重要。
发明内容
因此,为解决现有技术存在的技术缺陷和不足,本发明提出了一种基于蓝光材料和红光材料的LED光源制备方法,包括:
选择蓝宝石作为衬底(11);
在所述衬底(11)上生长蓝光材料,所述蓝光材料用于在蓝光驱动电压的驱动下生成蓝光;
对所述蓝光材料进行选择性刻蚀以形成红光灯芯槽;
在所述红光灯芯槽中生长红光材料,所述红光材料用于在红光驱动电压的驱动下生成红光;
分别在所述蓝光材料和所述红光材料上制备电极,以完成基于蓝光材料和红光材料的LED光源的制备。
在本发明的一种实施方式中,在所述衬底(11)上生长蓝光材料,包括:
在所述衬底(11)上生长第一GaN缓冲层(101);
在所述第一GaN缓冲层(101)上生长GaN稳定层(102);
在所述GaN稳定层(102)上生长n型GaN层(103);
在所述n型GaN层(103)上生长InGaN/GaN多量子阱有源层(104);
在所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104)上生长p型AlGaN阻挡层(105);
在所述p型AlGaN阻挡层(105)上生长p型GaN层(106),以完成蓝光材料的制备。
在本发明的一种实施方式中,所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104)包括多个GaN势垒层(104a)和多个InGaN量子阱层(104b),其中,所述GaN势垒层(104a)和所述InGaN量子阱层(104b)交替排布,并且,每个所述InGaN量子阱层(104b)的厚度为1.5-3.5纳米,In的含量为10-20%;每个所述GaN势垒层(104a)厚度为5-10纳米。
在本发明的一种实施方式中,对所述蓝光材料进行选择性刻蚀以形成红光灯芯槽,包括:
采用PECVD工艺在所述p型GaN层(106)上淀积厚度为300-800纳米的第一SiO2层;
采用湿法刻蚀工艺在所述第一SiO2层上特定位置处刻蚀至少一个矩形窗口;所述矩形窗口的长度或宽度均大于50微米且小于300微米;
在所述矩形窗口范围内沿着与所述衬底(11)垂直的方向采用干法刻蚀工艺持续刻蚀所述蓝光材料,直至刻蚀至所述衬底(11)的上表面处以形成第一凹槽;去除所述第一SiO2层;
在所述p型GaN层(106)上表面、所述衬底(11)的上表面及所述第一凹槽的侧壁沉淀厚度为20-100纳米的第二SiO2层;
采用干法刻蚀工艺刻蚀所述p型GaN层(106)上表面及所述衬底(11)的上表面的第二SiO2层以在所述第一凹槽的侧壁形成SiO2隔离壁(12),所述SiO2隔离壁(12)用于隔离所述蓝光材料与所述红光材料。
在本发明的一种实施方式中,在所述红光灯芯槽中生长红光材料,包括:
在所述红光灯芯槽中生长厚度为2000-3000纳米的第二GaN缓冲层(401);
在所述第二GaN缓冲层(401)上生长厚度为1000-2000纳米、掺杂浓度为1×1017-1×1018cm-3的n型GaAs缓冲层(402);
在所述GaAs缓冲层(402)上生长厚度为500-1000纳米、掺杂浓度为1×1018-5×1019cm-3的n型GaAs稳定层(403);
在所述GaAs稳定层(403)上生长GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404);
在所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404)上生长p型A1GaInP阻挡层(405);
在所述p型A1GaInP阻挡层(405)上生长厚度为100-500纳米、掺杂浓度为1×1017-1×1019cm-3的p型GaAs接触层(406),以完成红光材料的制备。
在本发明的一种实施方式中,所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404)包括多个GaN势垒层(404a)和多个A1GaInP势垒层(404b),其中,所述GaN势垒层(404a)和所述A1GaInP势垒层(404b)交替排布,并且,每个所述A1GaInP势垒层(404b)厚度为5-10纳米,Al的含量为10-40%;每个所述GaN势垒层(404a)厚度为5-10纳米。
在本发明的一种实施方式中,所述p型A1GaInP阻挡层(405)的Al含量>30%,掺杂浓度为1×1017-1×1019cm-3,厚度为10-500纳米。
在本发明的一种实施方式中,分别在所述蓝光材料和所述红光材料上制备电极,包括:
采用PECVD工艺在所述蓝光材料和所述红光材料上淀积厚度为300-800纳米的第三SiO2层;
利用湿法刻蚀工艺,沿着与所述衬底(11)垂直的方向选择性刻蚀所述第三SiO2层、所述p型GaN层(106)、所述p型AlGaN阻挡层(105)及所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104),以在所述n型GaN层(103)的上表面形成第二凹槽;
利用湿法刻蚀工艺,沿着与所述衬底(11)垂直的方向选择性刻蚀所述第三SiO2层、所述p型GaAs接触层(406)、所述p型A1GaInP阻挡层(405)及所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404),以在所述GaAs稳定层(403)的上表面形成第三凹槽;
去除所述第三SiO2层,在所述p型GaN层(106)上表面、所述p型GaAs接触层(406)上表面、所述第二凹槽底部及所述第三凹槽底部淀积厚度为300-800nm的第四SiO2层;
选择性刻蚀所述第四SiO2层,以在所述p型GaN层(106)上表面形成第一上电极引线孔,在所述p型GaAs接触层(406)上表面形成第二上电极引线孔,在所述n型GaN层(103)上表面形成第一下电极引线孔,在所述GaAs稳定层(403)上表面形成第二下电极引线孔;
在所述第一上电极引线孔、所述第二上电极引线孔、所述第一下电极引线孔及所述第二下电极引线孔底部淀积Cr/Pt/Au材料;其中,Cr的厚度为20-40nm,Pt的厚度为20-40nm,Au的厚度为800-1500nm;
采用退火工艺在所述p型GaN层(106)、所述p型GaAs接触层(406)、所述n型GaN层(103)及所述GaAs稳定层(403)与所述Cr/Pt/Au材料接触界面处形成金属化合物;
去除所述Cr/Pt/Au材料,在所述金属化合物表面淀积金属并光刻所述金属以形成所述电极;
对所述电极、所述p型GaN层(106)、所述p型GaAs接触层(406)、所述n型GaN层(103)及所述GaAs稳定层(403)的表面淀积SiO2钝化层;选择性刻蚀所述SiO2钝化层以露出所述电极;在所述衬底(11)的底部进行减薄处理并镀金属反射层。
在本发明的一种实施方式中,在对所述电极、所述p型GaN层(106)、所述p型GaAs接触层(406)、所述n型GaN层(103)及所述GaAs稳定层(403)的表面淀积SiO2钝化层之前,还包括:
在所述p型GaN层(106)、所述n型GaN层(103)的上表面生成蓝光透光膜,并在所述蓝光透光膜上生成黄光荧光膜,其中,所述蓝光透光膜的厚度为所述蓝光材料发出的蓝光波长的1/4。
本发明还提供一种LED芯片,所述LED芯片的LED光源采用以上任一种实施方式中的方法制备而成。
本发明具有以下有益效果:1.在单芯片能产生多种颜色的光,荧光粉的用量较少;2.集成度提高,LED成本可以下降;3.色温调节更加灵活。
通过以下参考附图的详细说明,本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道,该附图仅仅为解释的目的设计,而不是作为本发明的范围的限定,这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道,除非另外指出,不必要依比例绘制附图,它们仅仅试图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本发明提供的一种基于蓝光材料和红光材料的LED光源制备方法的流程图;
图2为本发明提供的一种蓝光材料结构示意图;
图3为本发明提供的一种InGaN/GaN多量子阱有源层结构示意图;
图4为本发明提供的包括第一凹槽和SiO2隔离壁的LED光源结构示意图;
图5为本发明提供的在蓝光材料上生成的红光材料的结构示意图;
图6为本发明提供的一种p型A1GaInP阻挡层结构示意图;
图7为本发明提供的在蓝光材料和红光材料上生成的电极的结构示意图;
图8为本发明提供的包括电极的蓝光材料芯片的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
请参见图1,图1为本发明提供的一种基于蓝光材料和红光材料的LED光源制备方法的流程图,该方法包括:
选择蓝宝石作为衬底(11);
在所述衬底(11)上生长蓝光材料,所述蓝光材料用于在蓝光驱动电压的驱动下生成蓝光;
对所述蓝光材料进行选择性刻蚀以形成红光灯芯槽;
在所述红光灯芯槽中生长红光材料,所述红光材料用于在红光驱动电压的驱动下生成红光;
分别在所述蓝光材料和所述红光材料上制备电极,以完成基于蓝光材料和红光材料的LED光源的制备。
请参见图2,图2为本发明提供的一种蓝光材料结构示意图。在本发明的一种实施方式中,在所述衬底(11)上生长蓝光材料,包括:
在所述衬底(11)上生长第一GaN缓冲层(101);优选地,所述第一GaN缓冲层(101)的厚度为3000-5000纳米,生长温度为400-600℃,在一种实施方式中,生长温度为500℃,厚度为4000纳米。
在所述第一GaN缓冲层(101)上生长GaN稳定层(102);优选地,GaN稳定层(102)的生长温度为900-1050℃,厚度为500纳米-1500纳米,在一种实施方式中,生长温度为1000℃,厚度为1000纳米。
在所述GaN稳定层(102)上生长n型GaN层(103);优选地,n型GaN层(103)的生长温度为900-1050℃,厚度为200-1000纳米,掺杂方式为:Si掺杂,掺杂浓度为1×1018-5×1019cm-3;在一种实施方式中,生长温度为1000℃,厚度为400纳米,掺杂浓度为1×1019cm-3。
在所述n型GaN层(103)上生长InGaN/GaN多量子阱有源层(104);
在所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104)上生长p型AlGaN阻挡层(105);优选地,该p型AlGaN阻挡层(105)的生长温度为850-950℃,厚度为10-40纳米,典型地,生长温度为900℃,厚度为20纳米。
在所述p型AlGaN阻挡层(105)上生长p型GaN层(106),以完成蓝光材料的制备。优选地,p型GaN层(106)的生长温度为900℃,厚度为100-300纳米,典型地,厚度值为200纳米。
在一种实施方式中,请参见图3,图3为本发明提供的一种InGaN/GaN多量子阱有源层结构示意图,所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104)包括多个GaN势垒层(104a)和多个InGaN量子阱层(104b),其中,所述GaN势垒层(104a)和所述InGaN量子阱层(104b)交替排布,即,所述GaN势垒层(104a)和InGaN量子阱层(104b)呈周期排布。在一种实施方式中,所述InGaN/GaN多量子阱有源层的周期为8-30。进一步地,每个所述InGaN量子阱层(104b)厚度为1.5-3.5纳米,In的含量为10-20%;每个所述GaN势垒层(104a)厚度为5-10纳米。
优选地,InGaN量子阱(104b)的生长温度为650-750℃,GaN势垒(104a)的生长温度为750-850℃;In含量还可以依据光波长需求而确定,In含量越高,光波波长越长,典型地,所述InGaN/GaN多量子阱有源层的周期为20。
进一步地,在上述实施方式的基础上,对所述蓝光材料进行选择性刻蚀以形成红光灯芯槽,包括:
采用PECVD工艺在所述p型GaN层(106)上淀积厚度为300-800纳米的第一SiO2层;典型地,第一SiO2层的厚度为500纳米。
采用湿法刻蚀工艺在所述第一SiO2层上特定位置处刻蚀至少一个矩形窗口;所述矩形窗口的长度或宽度均大于50微米且小于300微米;典型地,所述矩形窗口的长度和宽度均100微米;
在所述矩形窗口范围内沿着与所述衬底(11)垂直的方向采用干法刻蚀工艺持续刻蚀所述蓝光材料,直至刻蚀至所述衬底(11)的上表面处以形成第一凹槽;随后,去除所述第一SiO2层;
在所述p型GaN层(106)上表面、所述衬底(11)的上表面及所述第一凹槽的侧壁沉淀厚度为20-100纳米的第二SiO2层;
采用干法刻蚀工艺刻蚀所述p型GaN层(106)上表面及所述衬底(11)的上表面的第二SiO2层以在所述第一凹槽的侧壁形成SiO2隔离壁(12),所述SiO2隔离壁(12)用于隔离所述蓝光材料与所述红光材料。具体地,请参见图4,图4为本发明提供的包括第一凹槽和SiO2隔离壁的LED光源结构示意图。
进一步地,在上述实施方式的基础上,在所述红光灯芯槽中生长红光材料,包括:
在所述红光灯芯槽中生长厚度为2000-3000纳米的第二GaN缓冲层(401);典型地,第二GaN缓冲层(401)的厚度为2500纳米。
在所述第二GaN缓冲层(401)上生长厚度为1000-2000纳米、掺杂浓度为1×1017-1×1018cm-3的n型GaAs缓冲层(402);典型地,n型GaAs缓冲层(402)的厚度为1500纳米,掺杂浓度为5×1017cm-3。
在所述GaAs缓冲层(402)上生长厚度为500-1000纳米、掺杂浓度为1×1018-5×1019cm-3的n型GaAs稳定层(403);典型地,n型GaAs稳定层(403)的厚度为400纳米,掺杂浓度为1×1019cm-3。
在所述GaAs稳定层(403)上生长GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404);
在所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404)上生长p型A1GaInP阻挡层(405);
在所述p型A1GaInP阻挡层(405)上生长厚度为100-500纳米、掺杂浓度为1×1017-1×1019cm-3的p型GaAs接触层(406),以完成红光材料的制备。请参见图5,图5为本发明提供的在蓝光材料上生成的红光材料的结构示意图。
在本发明的一种实施方式中,所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404)包括多个GaN势垒层(404a)和多个A1GaInP势垒层(404b),其中,所述GaN势垒层(404a)和所述A1GaInP势垒层(404b)交替排布,即,所述多个GaN势垒层(404a)和所述多个A1GaInP势垒层(404b)呈周期性排布,并且,每个所述A1GaInP势垒层(404b)厚度为5-10纳米,Al的含量为10-40%;每个所述GaN势垒层(404a)厚度为5-10纳米。具体地,请参见图6,图6为本发明提供的一种p型A1GaInP阻挡层结构示意图。
典型地,所述p型A1GaInP阻挡层的量子阱周期为8-30,优选地,量子阱周期为20。每个GaN势垒层(404a)的厚度为7纳米,每个A1GaInP势垒层(404b)的厚度为7纳米,Al含量可以根据光波长的需求而缺定,Al含量越高光波波长越长;
进一步地,在本发明的一种实施方式中,所述p型A1GaInP阻挡层(405)的Al含量>30%,掺杂浓度为1×1017-1×1019cm-3,厚度为10-500纳米。典型地,所述p型A1GaInP阻挡层(405)的Al含量为40%,厚度为100纳米掺杂浓度为1×1018cm-3。
进一步地,在上述实施方式的基础上,分别在所述蓝光材料和所述红光材料上制备电极,包括:
采用PECVD工艺在所述蓝光材料和所述红光材料上淀积厚度为300-800纳米的第三SiO2层;典型地,第三SiO2层的厚度为500纳米。
利用湿法刻蚀工艺,沿着与所述衬底(11)垂直的方向选择性刻蚀所述第三SiO2层、所述p型GaN层(106)、所述p型AlGaN阻挡层(105)及所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104),以在所述n型GaN层(103)的上表面形成第二凹槽;
利用湿法刻蚀工艺,沿着与所述衬底(11)垂直的方向选择性刻蚀所述第三SiO2层、所述p型GaAs接触层(406)、所述p型A1GaInP阻挡层(405)及所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404),以在所述GaAs稳定层(403)的上表面形成第三凹槽;
去除所述第三SiO2层,在所述p型GaN层(106)上表面、所述p型GaAs接触层(406)上表面、所述第二凹槽底部及所述第三凹槽底部淀积厚度为300-800nm的第四SiO2层;
选择性刻蚀所述第四SiO2层,以在所述p型GaN层(106)上表面形成第一上电极引线孔,在所述p型GaAs接触层(406)上表面形成第二上电极引线孔,在所述n型GaN层(103)上表面形成第一下电极引线孔,在所述GaAs稳定层(403)上表面形成第二下电极引线孔;
在所述第一上电极引线孔、所述第二上电极引线孔、所述第一下电极引线孔及所述第二下电极引线孔底部淀积Cr/Pt/Au材料;其中,Cr的厚度为20-40nm,Pt的厚度为20-40nm,Au的厚度为800-1500nm;典型地,Cr的厚度为30nm,Pt的厚度为30nm,Au的厚度为1200nm。
采用退火工艺在所述p型GaN层(106)、所述p型GaAs接触层(406)、所述n型GaN层(103)及所述GaAs稳定层(403)与所述Cr/Pt/Au材料接触界面处形成金属化合物;
去除所述Cr/Pt/Au材料,在所述金属化合物表面淀积金属并光刻所述金属以形成所述电极;
对所述电极、所述p型GaN层(106)、所述p型GaAs接触层(406)、所述n型GaN层(103)及所述GaAs稳定层(403)的表面淀积SiO2钝化层;选择性刻蚀所述SiO2钝化层以露出所述电极;具体地,请参见图7,图7为本发明提供的在蓝光材料和红光材料上生成的电极的结构示意图。图7中的电极411为所述第一上电极引线孔对应的电极,电极412为所述第二上电极引线孔对应的电极,电极42为第一下电极引线孔和第二下电极引线孔对应的电极,本实施方式中,电极42为第一下电极引线孔和第二下电极引线孔对应的公共电极。请参考图8,图8为本发明提供的包括电极的蓝光材料芯片的结构示意图,电极411为所述第一上电极引线孔对应的电极,电极42为所述第一下电极引线孔对应的电极。
在所述衬底(11)的底部进行减薄处理并镀金属反射层。
进一步地,在上述实施方式的基础上,在对所述电极、所述p型GaN层(106)、所述p型GaAs接触层(406)、所述n型GaN层(103)及所述GaAs稳定层(403)的表面淀积SiO2钝化层之前,还包括:
在所述p型GaN层(106)、所述n型GaN层(103)的上表面生成蓝光透光膜,并在所述蓝光透光膜上生成黄光荧光膜,其中,所述蓝光透光膜的厚度为所述蓝光材料发出的蓝光波长的1/4。
本发明还提供一种LED芯片,该所述LED芯片的LED光源采用上述任一种实施方式提及的方法制备而成。
与现有技术相比,本发明提供的基于蓝光材料和红光材料的LED光源制备方法及LED芯片具有以下有益效果:
1.在单芯片能产生多种颜色的光,荧光粉的用量较少;
2.集成度提高,LED成本可以下降;
3.色温调节更加灵活。
综上,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制,本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于蓝光材料和红光材料的LED光源制备方法,其特征在于,包括:
选择蓝宝石作为衬底(11);
在所述衬底(11)上生长蓝光材料;
对所述蓝光材料进行选择性刻蚀以形成红光灯芯槽;
在所述红光灯芯槽中生长红光材料;
分别在所述蓝光材料和所述红光材料上制备电极,以完成基于蓝光材料和红光材料的LED光源的制备。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述衬底(11)上生长蓝光材料,包括:
在所述衬底(11)上生长第一GaN缓冲层(101);
在所述第一GaN缓冲层(101)上生长GaN稳定层(102);
在所述GaN稳定层(102)上生长n型GaN层(103);
在所述n型GaN层(103)上生长InGaN/GaN多量子阱有源层(104);
在所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104)上生长p型AlGaN阻挡层(105);
在所述p型AlGaN阻挡层(105)上生长p型GaN层(106),以完成蓝光材料的制备。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104)包括多个GaN势垒层(104a)和多个InGaN量子阱层(104b),其中,所述GaN势垒层(104a)和所述InGaN量子阱层(104b)交替排布,并且,每个所述InGaN量子阱层(104b)的厚度为1.5-3.5纳米,In的含量为10-20%;每个所述GaN势垒层(104a)厚度为5-10纳米。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,对所述蓝光材料进行选择性刻蚀以形成红光灯芯槽,包括:
采用PECVD工艺在所述p型GaN层(106)上淀积厚度为300-800纳米的第一SiO2层;
采用湿法刻蚀工艺在所述第一SiO2层上特定位置处刻蚀至少一个矩形窗口;所述矩形窗口的长度或宽度均大于50微米且小于300微米;
在所述矩形窗口范围内沿着与所述衬底(11)垂直的方向采用干法刻蚀工艺持续刻蚀所述蓝光材料,直至刻蚀至所述衬底(11)的上表面处以形成第一凹槽;去除所述第一SiO2层;
在所述p型GaN层(106)上表面、所述衬底(11)的上表面及所述第一凹槽的侧壁沉淀厚度为20-100纳米的第二SiO2层;
采用干法刻蚀工艺刻蚀所述p型GaN层(106)上表面及所述衬底(11)的上表面的第二SiO2层以在所述第一凹槽的侧壁形成SiO2隔离壁(12),所述SiO2隔离壁(12)用于隔离所述蓝光材料与所述红光材料。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述红光灯芯槽中生长红光材料,包括:
在所述红光灯芯槽中生长厚度为2000-3000纳米的第二GaN缓冲层(401);
在所述第二GaN缓冲层(401)上生长厚度为1000-2000纳米、掺杂浓度为1×1017-1×1018cm-3的n型GaAs缓冲层(402);
在所述GaAs缓冲层(402)上生长厚度为500-1000纳米、掺杂浓度为1×1018-5×1019cm-3的n型GaAs稳定层(403);
在所述GaAs稳定层(403)上生长GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404);
在所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404)上生长p型A1GaInP阻挡层(405);
在所述p型A1GaInP阻挡层(405)上生长厚度为100-500纳米、掺杂浓度为1×1017-1×1019cm-3的p型GaAs接触层(406),以完成红光材料的制备。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404)包括多个GaN势垒层(404a)和多个A1GaInP势垒层(404b),其中,所述GaN势垒层(404a)和所述A1GaInP势垒层(404b)交替排布,并且,每个所述A1GaInP势垒层(404b)厚度为5-10纳米,Al的含量为10-40%;每个所述GaN势垒层(404a)厚度为5-10纳米。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述p型A1GaInP阻挡层(405)的Al含量>30%,掺杂浓度为1×1017-1×1019cm-3,厚度为10-500纳米。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,分别在所述蓝光材料和所述红光材料上制备电极,包括:
采用PECVD工艺在所述蓝光材料和所述红光材料上淀积厚度为300-800纳米的第三SiO2层;
利用湿法刻蚀工艺,沿着与所述衬底(11)垂直的方向选择性刻蚀所述第三SiO2层、所述p型GaN层(106)、所述p型AlGaN阻挡层(105)及所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104),以在所述n型GaN层(103)的上表面形成第二凹槽;
利用湿法刻蚀工艺,沿着与所述衬底(11)垂直的方向选择性刻蚀所述第三SiO2层、所述p型GaAs接触层(406)、所述p型A1GaInP阻挡层(405)及所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404),以在所述GaAs稳定层(403)的上表面形成第三凹槽;
去除所述第三SiO2层,在所述p型GaN层(106)上表面、所述p型GaAs接触层(406)上表面、所述第二凹槽底部及所述第三凹槽底部淀积厚度为300-800nm的第四SiO2层;
选择性刻蚀所述第四SiO2层,以在所述p型GaN层(106)上表面形成第一上电极引线孔,在所述p型GaAs接触层(406)上表面形成第二上电极引线孔,在所述n型GaN层(103)上表面形成第一下电极引线孔,在所述GaAs稳定层(403)上表面形成第二下电极引线孔;
在所述第一上电极引线孔、所述第二上电极引线孔、所述第一下电极引线孔及所述第二下电极引线孔底部淀积Cr/Pt/Au材料;其中,Cr的厚度为20-40nm,Pt的厚度为20-40nm,Au的厚度为800-1500nm;
采用退火工艺在所述p型GaN层(106)、所述p型GaAs接触层(406)、所述n型GaN层(103)及所述GaAs稳定层(403)与所述Cr/Pt/Au材料接触界面处形成金属化合物;
去除所述Cr/Pt/Au材料,在所述金属化合物表面淀积金属并光刻所述金属以形成所述电极;
对所述电极、所述p型GaN层(106)、所述p型GaAs接触层(406)、所述n型GaN层(103)及所述GaAs稳定层(403)的表面淀积SiO2钝化层;选择性刻蚀所述SiO2钝化层以露出所述电极;在所述衬底(11)的底部进行减薄处理并镀金属反射层。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在对所述电极、所述p型GaN层(106)、所述p型GaAs接触层(406)、所述n型GaN层(103)及所述GaAs稳定层(403)的表面淀积SiO2钝化层之前,还包括:
在所述p型GaN层(106)、所述n型GaN层(103)的上表面生成蓝光透光膜,并在所述蓝光透光膜上生成黄光荧光膜,其中,所述蓝光透光膜的厚度为所述蓝光材料发出的蓝光波长的1/4。
10.一种LED芯片,其特征在于,所述LED芯片的LED光源采用如权利要求1-9任一项所述的方法制备而成。
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