[发明专利]红光发光二极管及制备方法

权利要求书

1.一种红光发光二极管，包括：砷化镓（GaAs）衬底，砷化镓（GaAs）衬底上设有砷化铝（AlAs）基底层，砷化铝（AlAs）基底层上设有分布布拉格反射器；其特征在于：分布布拉格反射器上设有n型限制层，n型限制层上设有构成发光二极管的核心发光区域的多量子阱有源区, 多量子阱有源区上设有p型限制层；p型限制层上设有P型窗口层以及P型盖帽层，通过上述层结构的相互连接构成一红光发光二极管结构。

2.根据权利要求1所述的红光发光二极管，其特征在于：所述分布布拉格反射器由交替的高折射率的磷化铝铟（In_0.5Al_0.5P）材料和低折射率的磷化铝镓铟（In_0.5（Al_xGa_1-x）_0.5P）材料组成，其中，x的范围为：0—1；n型限制层为：磷化铝铟（InAlP）或磷化铝镓铟（In_0.5（Al_xGa_1-x）_0.5P）材料；多量子阱有源区为：不同组分的磷化铝镓铟、磷化铝镓铟[In_0.5（Al_xGa_1-x）_0.5P/ In_0.5（Al_yGa_1-y）_0.5P] 材料；p型限制层为磷化铝铟（InAlP）材料；窗口层为P型磷化镓（GaP）材料；盖帽层为：P型砷化镓（GaAs）材料。

3.一种红光发光二极管的制备方法，其特征在于：采用如下制备步骤：

第一步：设置砷化镓（GaAs）衬底；

第二步：在砷化镓（GaAs）衬底上外延生长砷化铝（AlAs）基底层；

第三步：在砷化铝（AlAs）基底层上外延生长分布布拉格反射器；

第四步：在分布布拉格反射器上生长n型限制层；

第五步：在n型限制层之上生长多量子阱有源区,以构成发光二极管的核心发光区域；

第六步：在多量子阱有源区上生长p型限制层；

第七步：在p型限制层上生长.P型窗口层；

第八步：在.P型窗口层上生长P型盖帽层；

第九步：将P型盖帽层腐蚀掉，在砷化镓（GaAs）衬底的底面和P型窗口层上分别制作N型电极和P型电极，并形成一芯片整体；

第十步：将芯片进行切割，使整体芯片形成半切状态；

第十一步：采用腐蚀液对芯片的砷化铝（AlAs）基底层进行腐蚀；

第十二步：将半切状态的芯片进行再切割，形成完整发光二极管（LED）

芯片。

4.根据权利要求3所述的红光发光二极管的制备方法，其特征在于：所述对芯片的砷化铝（AlAs）基底层进行腐蚀的过程如下：

① 砷化铝（AlAs）基底层从芯片边缘开始向内腐蚀，直至腐蚀到以能支

撑住设在砷化铝（AlAs）基底层上的芯片结构为止；

② 在分布布拉格反射器与砷化镓（GaAs）衬底之间形成一个空气夹层；同时，将芯片的切割面上残存的半导体残渣腐蚀掉。

5.根据权利要求3所述的红光发光二极管的制备方法，其特征在于：所述砷化铝（AlAs）基底层的厚度在1微米至100微米之间。

6.根据权利要求3所述的红光发光二极管的制备方法，其特征在于：所述分布布拉格反射器由交替的高折射率的磷化铝铟（In_0.5Al_0.5P）材料和低折射率的磷化铝镓铟（In_0.5（Al_xGa_1-x）_0.5P）材料组成，其中，x的范围为：0—1；n型限制层为：磷化铝铟（InAlP）或磷化铝镓铟（InAlGaP）材料；多量子阱有源区为：不同组分的磷化铝镓铟、磷化铝镓铟[In_0.5（Al_xGa_1-x）_0.5P/ In_0.5（Al_yGa_1-y）_0.5P] 材料；p型限制层为磷化铝铟（InAlP）材料；窗口层为P型磷化镓（GaP）材料；盖帽层为：P型砷化镓（GaAs）材料。

7.根据权利要求3所述的红光发光二极管的制备方法，其特征在于：所述砷化铝（AlAs）基底层的腐蚀液为：氢氟酸（HF）、硫酸（H₂SO₄）、硝酸（HNO₃）、盐酸（HCl）、磷酸（H₃PO₄）溶液，浓度值为：1%—50%，腐蚀时间为1—300秒。