[发明专利]蓝光和紫外光LED芯片的制备方法

权利要求书

1.一种蓝光和紫外光LED芯片的制备方法，其特征在于，包括：

(a)选取蓝宝石衬底；

(b)在所述蓝宝石衬底上表面制作蓝光外延层；

(c)在所述蓝光外延层中制作紫外光灯芯槽；

(d)在所述紫外光灯芯槽中制作紫外光外延层；

(e)在所述蓝光外延层与所述紫外光外延层上制作电极；

其中，步骤(b)包括：

(b1)在400～600℃温度下，在所述蓝宝石衬底上表面生长厚度为3000～5000nm的第一GaN缓冲层；

(b2)在900～1050℃温度下，在所述第一GaN缓冲层上表面生长厚度为500～1500nm的第一GaN稳定层；

(b3)在900～1050℃温度下，在所述第一GaN稳定层上表面生长厚度为200～1000nm、掺杂浓度为1×10¹⁸～5×10¹⁹cm^-3的第一n型GaN层；

(b4)在所述第一n型GaN层上表面生长InGaN量子阱/GaN势垒多重结构作为第一有源层；其中，所述InGaN量子阱的生长温度为650～750℃，厚度为1.5～3.5nm，In的含量为10～20％；所述GaN势垒的生长温度为750～850℃、厚度为5～10nm；所述InGaN量子阱/GaN势垒多重结构的周期为8～30；

(b5)在850～950℃温度下，在所述第一有源层上表面生长厚度为10～40nm的第一p型AlGaN阻挡层；

(b6)在850～950℃温度下，在所述第一p型AlGaN阻挡层上表面生长厚度为100～300nm的第一p型GaN接触层，以形成所述蓝光外延层；

步骤(c)包括：

(c1)在所述第一p型GaN接触层上表面淀积厚度为300～800nm的第一SiO₂层；

(c2)利用湿法刻蚀工艺，择性刻蚀所述第一SiO₂层，在所述第一SiO₂层上形成第一待刻蚀区域；

(c3)利用干法刻蚀工艺，在所述第一待刻蚀区域刻蚀所述第一p型GaN接触层、所述第一p型AlGaN阻挡层、所述第一有源层、所述第一n型GaN层、所述第一GaN稳定层及部分区域的所述第一GaN缓冲层，形成第一凹槽；

(c4)去除所述第一SiO₂层，并在所述第一凹槽内淀积第二SiO₂层；

(c5)选择性刻蚀所述第二SiO₂层，以在所述第一凹槽四周形成SiO₂隔离层，所述SiO₂隔离层内部区域作为所述紫外光灯芯槽；

步骤(d)包括：

(d1)在400～600℃温度下，在所述紫外光灯芯槽内的所述蓝宝石衬底上表面生长厚度为3000～5000nm的第二GaN缓冲层；

(d2)在900～1050℃温度下，在所述第二GaN缓冲层上表面生长厚度为500～1500nm的第二GaN稳定层；

(d3)在900～1050℃温度下，在所述第二GaN稳定层上表面生长厚度为200～1000nm、掺杂浓度为1×10¹⁸～5×10¹⁹cm^-3的第二n型GaN层；

(d4)在所述第二n型GaN层上表面生长Al_1-xGa_xN量子阱/Al_1-yGa_yN势垒多重结构作为第二有源层；其中，Al_1-xGa_xN量子阱的生长温度为850～950℃，厚度为1.5～3.5nm，Al的含量为10～50％；Al_1-yGa_yN势垒的生长温度为750～900℃，厚度为5～10nm，Al的含量为40～80％；所述Al_1-xGa_xN量子阱/Al_1-yGa_yN势垒多重结构的周期为8～30；

(d5)在850～950℃温度下，在所述第二有源层上表面生长厚度为10～40nm的第二p型AlGaN阻挡层；

(d6)在850～950℃温度下，在所述第二p型AlGaN阻挡层上表面生长厚度为100～300nm的第二p型GaN接触层，以形成所述紫外光外延层。