[發(fā)明專利]基于GaN材料的RGBY四色LED及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711382809.5 | 申請日： | 2017-12-20 |
| 公開（公告）號： | CN108091735A | 公開（公告）日： | 2018-05-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 尹曉雪 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安智盛銳芯半導(dǎo)體科技有限公司 |
| 主分類號： | H01L33/00 | 分類號： | H01L33/00;H01L33/08 |
| 代理公司： | 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230 | 代理人： | 黃晶晶 |
| 地址： | 710075 陜西省西安市*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 基礎(chǔ)層材料 四色 藍(lán)色發(fā)光材料 紅色發(fā)光材料 黃色發(fā)光材料 綠色發(fā)光材料 發(fā)光層表面 表面生長 單一芯片 發(fā)光材料 發(fā)光效率 刻蝕工藝 制備工藝 原色LED 集成度 電極 發(fā)光體 鍵合層 體積小 去除 芯片 生長 制作 | ||
1.一種基于GaN材料的RGBY四色LED的制備方法，其特征在于，包括：
(a)選取基礎(chǔ)層材料；
(b)在所述基礎(chǔ)層材料表面生長GaN形成藍(lán)色發(fā)光材料；
(c)利用刻蝕工藝在所述藍(lán)色發(fā)光材料內(nèi)形成凹槽，并在所述凹槽內(nèi)生長紅色發(fā)光材料、綠色發(fā)光材料及黃色發(fā)光材料以形成RGBY發(fā)光體；
(d)在所述RGBY發(fā)光層表面形成鍵合層；
(e)去除所述基礎(chǔ)層材料并制備電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)包括：
選取Al
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(b)包括：
(b1)在所述基礎(chǔ)層材料表面生長第一GaN緩沖層；
(b2)在所述第一GaN緩沖層表面生長第一GaN穩(wěn)定層；
(b3)在所述第一GaN穩(wěn)定層表面生長第一N型GaN層；
(b4)在所述第一N型GaN層表面生長第一InGaN/GaN多量子阱層；
(b5)在所述第一InGaN/GaN多量子阱層表面生長第一P型AlGaN阻擋層；
(b6)在所述第一P型AlGaN阻擋層表面生長第一P型GaN層以形成所述藍(lán)色發(fā)光材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(b4)包括：
(b41)在750℃～850℃溫度下，在所述第一N型GaN層表面生長厚度為5nm～10nm的第一GaN量子阱層；
(b42)在650℃～750℃溫度下，在所述第一GaN量子阱層表面生長厚度為1.5nm～3.5nm的第一InGaN量子阱層；其中，所述第一InGaN量子阱層中In的摩爾含量為10％～20％；
依次重復(fù)執(zhí)行步驟(b41)和步驟(b42)以完成所述第一InGaN/GaN多量子阱層的制備；其中，重復(fù)執(zhí)行次數(shù)為8～30次。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于，步驟(c)包括：
(c1)利用刻蝕工藝，刻蝕所述藍(lán)色發(fā)光材料直到漏出所述基礎(chǔ)層材料，以形成間隔排列的紅光凹槽；
(c2)在所述紅光凹槽中生長紅色發(fā)光材料；
(c3)利用刻蝕工藝，在所述藍(lán)色發(fā)光材料異于所述紅色發(fā)光材料位置處刻蝕所述藍(lán)色發(fā)光材料直到漏出所述基礎(chǔ)層材料，以形成間隔排列的綠光凹槽；
(c4)在所述綠光凹槽中生長綠色發(fā)光材料以由所述藍(lán)色發(fā)光材料、所述紅色發(fā)光材料及所述綠色發(fā)光材料形成所述RGBY發(fā)光體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備工藝，其特征在于，步驟(c2)包括：
(c21)在所述紅光凹槽內(nèi)生長第二GaN緩沖層；
(c22)在所述第二GaN緩沖層表面生長N型GaAs緩沖層；
(c23)在所述N型GaAs緩沖層表面生長N型GaAs穩(wěn)定層；
(c24)在所述N型GaAs穩(wěn)定層表面生長GalnP/A1GaInP多量子阱層；
(c25)在所述GalnP/A1GaInP多量子阱層表面生長P型A1GaInP阻擋層；
(c26)在所述P型A1GaInP阻擋層表面生長P型GaAs層以形成所述紅色發(fā)光材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備工藝，其特征在于，步驟(c24)包括：
(c241)在所述N型GaAs穩(wěn)定層表面生長厚度為5nm～10nm的A1GaInP多量子阱層；
(c242)在所述A1GaInP多量子阱層表面生長厚度為2nm～10nm的GalnP量子阱層；其中，所述A1GaInP多量子阱層中Al的摩爾含量為10％～40％；
依次重復(fù)執(zhí)行步驟(c241)和步驟(c242)以完成所述GalnP/A1GaInP多量子阱層的制備；其中，重復(fù)執(zhí)行次數(shù)為8～30次。
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