[发明专利]基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED及其制备方法

权利要求书

1.一种基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED，包括：

衬底；

低温成核层，位于所述衬底上；

非掺杂GaN层，位于所述低温成核层上；

第一n-GaN层，位于所述非掺杂GaN层上；

SiO₂层，位于所述第一n-GaN层上，含有n个微/纳米孔洞；

3D类金字塔型n-GaN结构，位于所述SiO₂层的微/纳米孔洞上；

全结构，位于所述3D类金字塔型n-GaN结构以及经SiO₂刻蚀后所裸露出的第一n-GaN层之上；以及

混合量子点，填充于所述3D类金字塔型结构的间隙之间；

所述全结构，包括：

第二n-GaN层，生长于所述3D类金字塔型n-GaN结构以及经SiO₂刻蚀后所裸露出的第一n-GaN层之上；

InGaN/GaN多量子阱结构层，生长于所述第二n-GaN层上；

AlGaN电子阻挡层，生长于所述InGaN/GaN多量子阱结构层上；以及

P-GaN层，生长于所述AlGaN电子阻挡层上。

2.根据权利要求1所述的基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED，所述衬底包括：蓝宝石、碳化硅或硅中的一种。

3.根据权利要求1所述的基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED，所述3D类金字塔型结构为六棱锥型。

4.根据权利要求1所述的基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED，所述低温成核层的厚度为5nm～200nm；所述非掺杂GaN层的厚度为0.2μm～10μm；所述第一n-GaN层的厚度为0.2μm～10μm。

5.根据权利要求1所述的基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED，所述AlGaN电子阻挡层的厚度为10nm～250nm；所述P-GaN层的厚度为10nm～250nm。

6.根据权利要求1所述的基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED，所述混合量子点，包括：红色量子点、黄色量子点以及绿色量子点。

7.一种基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED的制备方法，用于制备如权利要求1至6任一项所述的基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED，所述基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED的制备方法，包括：

步骤A：在衬底上生长低温成核层；

步骤B：在步骤A所生长的低温成核层上生长非掺杂GaN层；

步骤C：在步骤B所生长的非掺杂GaN层上生长第一n-GaN层；

步骤D：在步骤C所生长的第一n-GaN层上制备含有n个微/纳米孔洞的SiO₂层，作为掩模版；

步骤E：在步骤D所制备的掩模版上生长n个3D类金字塔型n-GaN结构；

步骤F：在步骤E的基础上对3D类金字塔型n-GaN结构之间的SiO₂层进行刻蚀，裸露出步骤C所生长的第一n-GaN层；

步骤G：在步骤F的基础上生长全结构，与此同时也形成3D类金字塔型结构；

以及

步骤H：在步骤G所形成的3D类金字塔型结构的间隙之间填充混合量子点，完成基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED的制备；

所述步骤G包括：

步骤G1：在步骤E所制备的3D类金字塔型n-GaN结构表面及步骤F刻蚀SiO₂后裸露出的第一n-GaN层表面再次外延生长n-GaN结构层，即第二n-GaN层；

步骤G2：在步骤G1所制备的第二n-GaN层上生长InGaN/GaN多量子阱结构层；

步骤G3：在步骤G2所制备的InGaN/GaN多量子阱结构层上生长AlGaN电子阻挡层；

以及

步骤G4：在步骤G3所制备的AlGaN电子阻挡层上生长P-GaN层，完成全结构的制备。

8.根据权利要求7所述的基于类金字塔型的显指可调的单芯片白光LED的制备方法，所述步骤D中制备的SiO₂层的厚度为40nm～600nm。