[發明專利]基于藍光材料和紅光材料的LED光源制備方法及LED芯片

在審

• 申請號: 201711382787.2
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108133995A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 左瑜
• 申請（專利權）人: 西安智盛銳芯半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L33/32
• 分類號: H01L33/32;H01L33/20;H01L33/06;H01L33/44;H01L33/00
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 黃晶晶

本發明提供一種基于藍光材料和紅光材料的LED光源制備方法，包括：選擇藍寶石作為襯底(11)；在所述襯底(11)上生長藍光材料，所述藍光材料用于在藍光驅動電壓的驅動下生成藍光；對所述藍光材料進行選擇性刻蝕以形成紅光燈芯槽；在所述紅光燈芯槽中生長紅光材料，所述紅光材料用于在紅光驅動電壓的驅動下生成紅光；分別在所述藍光材料和所述紅光材料上制備電極，以完成基于藍光材料和紅光材料的LED光源的制備。本發明具有以下有益效果：1.在單芯片能產生多種顏色的光，熒光粉的用量較少；2.集成度提高，LED成本可以下降；3.色溫調節更加靈活。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種基于藍光材料和紅光材料的LED光源制備方法。

背景技術

LED光源在照明領域受到越來越普遍地應用。通常LED光源通過LED發光芯片配合熒光粉發出各種顏色的光。現有技術中，單獨的發光芯片只能發出單色的光，若需合成其他顏色的光就需要將不同顏色的發光芯片混合在一起，并填充大量的熒光粉，這樣就存在可靠性差、封裝難度大的問題。此外，光線入射到熒光粉膠層中會出現強烈的散射現象，使得熒光粉膠層對光線的吸收作用，導致大量光線被反射，即透射過熒光粉層的光線會顯著減少。因此，如何設計出一種新型的LED芯片就變得極其重要。

發明內容

因此，為解決現有技術存在的技術缺陷和不足，本發明提出了一種基于藍光材料和紅光材料的LED光源制備方法，包括：

選擇藍寶石作為襯底(11)；

在所述襯底(11)上生長藍光材料，所述藍光材料用于在藍光驅動電壓的驅動下生成藍光；

對所述藍光材料進行選擇性刻蝕以形成紅光燈芯槽；

在所述紅光燈芯槽中生長紅光材料，所述紅光材料用于在紅光驅動電壓的驅動下生成紅光；

分別在所述藍光材料和所述紅光材料上制備電極，以完成基于藍光材料和紅光材料的LED光源的制備。

在本發明的一種實施方式中，在所述襯底(11)上生長藍光材料，包括：

在所述襯底(11)上生長第一GaN緩沖層(101)；

在所述第一GaN緩沖層(101)上生長GaN穩定層(102)；

在所述GaN穩定層(102)上生長n型GaN層(103)；

在所述n型GaN層(103)上生長InGaN/GaN多量子阱有源層(104)；

在所述InGaN/GaN多量子阱有源層(104)上生長p型AlGaN阻擋層(105)；

在所述p型AlGaN阻擋層(105)上生長p型GaN層(106)，以完成藍光材料的制備。

在本發明的一種實施方式中，所述InGaN/GaN多量子阱有源層(104)包括多個GaN勢壘層(104a)和多個InGaN量子阱層(104b)，其中，所述GaN勢壘層(104a)和所述InGaN量子阱層(104b)交替排布，并且，每個所述InGaN量子阱層(104b)的厚度為1.5-3.5納米，In的含量為10-20％；每個所述GaN勢壘層(104a)厚度為5-10納米。

在本發明的一種實施方式中，對所述藍光材料進行選擇性刻蝕以形成紅光燈芯槽，包括：

采用PECVD工藝在所述p型GaN層(106)上淀積厚度為300-800納米的第一SiO₂層；

采用濕法刻蝕工藝在所述第一SiO₂層上特定位置處刻蝕至少一個矩形窗口；所述矩形窗口的長度或寬度均大于50微米且小于300微米；