[发明专利]基于GaN材料的垂直结构LED光源制备方法、LED芯片及LED灯

权利要求书

1.一种基于GaN材料的垂直结构LED光源制备方法，其特征在于，包括：

选择蓝宝石作为衬底(11)；

在所述衬底(11)上制备蓝光发光组件，其中，所述蓝光发光组件包括GaN材料；

对所述蓝光发光组件进行选择性刻蚀以形成红光灯芯槽；

在所述红光灯芯槽中制备红光发光组件；

在所述蓝光发光组件和所述红光发光组件表面制备反光金属层和公共阳极；

对所述衬底(11)做减薄处理并分别在所述蓝光发光组件和所述红光发光组件上制备蓝光阴极和红光阴极，以完成基于GaN材料的垂直结构LED光源的制备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述衬底(11)上制备蓝光发光组件，包括：

在所述衬底(11)上制备第一GaN缓冲层(101)；

在所述第一GaN缓冲层(101)上制备GaN稳定层(102)；

在所述GaN稳定层(102)上制备n型GaN层(103)；

在所述n型GaN层(103)上制备InGaN/GaN多量子阱有源层(104)；

在所述InGaN/GaN多量子阱有源层(104)上制备p型AlGaN阻挡层(105)；

在所述p型AlGaN阻挡层(105)上制备p型GaN层(106)，以完成蓝光发光组件的制备。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述蓝光发光组件进行选择性刻蚀以形成红光灯芯槽，包括：

采用PECVD工艺在所述p型GaN层(106)上淀积厚度为300～800纳米的第一SiO₂层；

采用湿法刻蚀工艺在所述第一SiO₂层上特定位置处刻蚀至少一个矩形窗口；所述矩形窗口的长度或宽度均大于50微米且小于300微米；

在所述矩形窗口范围内沿着与所述衬底(11)垂直的方向采用干法刻蚀工艺持续刻蚀所述蓝光发光组件，直至刻蚀至所述衬底(11)的上表面处以形成第一凹槽；去除所述第一SiO₂层；

在所述p型GaN层(106)上表面、所述衬底(11)的上表面及所述第一凹槽的侧壁沉淀厚度为20～100纳米的第二SiO₂层；

采用干法刻蚀工艺刻蚀所述p型GaN层(106)上表面及所述衬底(11)的上表面的第二SiO₂层以在所述第一凹槽的侧壁形成SiO₂隔离壁(12)，所述SiO₂隔离壁(12)用于隔离所述蓝光发光组件与所述红光发光组件。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述红光灯芯槽中制备红光发光组件，包括：

在所述红光灯芯槽中制备厚度为2000～3000纳米的第二GaN缓冲层(401)；

在所述第二GaN缓冲层(401)上制备厚度为1000～2000纳米、掺杂浓度为1×10¹⁷～1×10¹⁸cm^-3的n型GaAs缓冲层(402)；

在所述GaAs缓冲层(402)上制备厚度为500～1000纳米、掺杂浓度为1×10¹⁸～5×10¹⁹cm^-3的n型GaAs稳定层(403)；

在所述GaAs稳定层(403)上制备GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404)；

在所述GalnP/A1GaInP多量子阱有源层(404)上制备p型A1GaInP阻挡层(405)；

在所述p型A1GaInP阻挡层(405)上制备厚度为100～500纳米、掺杂浓度为1×10¹⁷～1×10¹⁹cm^-3的p型GaAs接触层(406)，以完成红光发光组件的制备。