[发明专利]基于蓝光材料和红光材料的LED光源制备方法及LED芯片

权利要求书

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。