[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(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711382809.5 | 申請(qǐng)日： | 2017-12-20 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108091735A | 公開（公告）日： | 2018-05-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 尹曉雪 | 申請(qǐng)（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(hào)： | H01L33/00 | 分類號(hào)： | H01L33/00;H01L33/08 |
| 代理公司： | 西安嘉思特知識(shí)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 |
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| 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 | ||
本發(fā)明涉及一種基于GaN材料的RGBY四色LED及其制備方法。其中，該制備方法包括：選取基礎(chǔ)層材料；在所述基礎(chǔ)層材料表面生長GaN形成藍(lán)色發(fā)光材料；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；在所述RGBY發(fā)光層表面形成鍵合層；去除所述基礎(chǔ)層材料并制備電極。本發(fā)明實(shí)施例，通過將RGBY四色發(fā)光材料集成到單一芯片上，制備工藝簡單，制作成本較低，且制備出的四原色LED芯片發(fā)光效率高、集成度高體積小。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體工藝，具體涉及一種基于GaN材料的RGBY四色LED及其制備方法。
背景技術(shù)
2015年中國家電博覽會(huì)中，夏普推出的RGBY四色技術(shù)一直是其獨(dú)有的優(yōu)勢，其在之前R、G、B三原色的技術(shù)上加入了Y(黃色)像素，大大增加了液晶電視的色彩表現(xiàn)能力。這次夏普將RGBY技術(shù)融入到自己的4K電視產(chǎn)品中，不但增加了液晶電視的色彩顯示范圍，而且還能夠讓畫面更加清晰。
對(duì)于LED顯示器來說，其同樣需要通過增加Y像素來擴(kuò)展其色域空間，但現(xiàn)有RGBYLED通過采用將紅色、綠色、藍(lán)色、黃色芯片封裝在一個(gè)顆像素中以實(shí)現(xiàn)寬色域的色彩顯示。但是，由于采用封裝工藝會(huì)帶來體積較大，集成度差，可靠性差等一系列問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種RGBY四色LED及其制備方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種RGBY四色LED的制備方法，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。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟(a)包括：
選取Al
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，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。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，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。
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