[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

说明书

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。

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；