[发明专利]蓝光和紫外光LED芯片的制备方法

说明书

本发明涉及一种蓝光和紫外光LED芯片的制备方法，该制备方法包括：(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。本发明提供的蓝光和紫外光LED芯片的制备方法，可以在单芯片能产生多种颜色的光，荧光粉的用量较少；此外，该制备工艺相对简单，可行性高。

技术领域

本发明涉及半导体器件设计及制造领域，特别涉及一种蓝光和紫外光 LED芯片的制备方法。

背景技术

由于具有发光效率高、耗电量小、使用寿命长及工作温度低等特点， LED越来越普遍地用在照明领域。LED是通过发光芯片配合荧光粉发出用户需要的各种颜色的光。

现有技术中，每个单独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，由于荧光粉胶层中存在大量离散分布的荧光粉颗粒，光线入射到荧光粉胶层中会出现强烈的散射现象。这种散射一方面强化了荧光粉胶层对光线的吸收作用，另一方面也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

为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种蓝光和紫外光LED芯片的制备方法。

本发明的实施例提供了一种蓝光和紫外光LED芯片的制备方法，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。

在本发明的另一个实施例中，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。

在本发明的另一个实施例中，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；