[发明专利]同一外延片上实现不同发光波长的LED外延生长方法

权利要求书

1.一种同一外延片上实现不同发光波长的LED外延生长方法，其特征在于，包括：

在衬底上制备出光刻时对版用的标记点图形得到具有第一光刻版对位标记图形的衬底；

在所述具有第一光刻版图形的衬底上依次生长GaN或AlN成核层、非掺杂的GaN缓冲层和掺Si的n型GaN层；

沉积掩膜薄膜材料得到掩膜薄膜层；

在设定的生长发光波长W1的外延层区域，设计第二光刻版；光刻、刻蚀去除所述第二光刻版中标定区域的掩膜薄膜材料，露出下面的n型GaN层；

在所述第二光刻版中标定区域，即露出的n型GaN层上生长发光波长为W1的有源区发光层；

沉积掩膜薄膜材料得到掩膜薄膜层；

在设定的生长发光波长W2的外延层区域，设计第三光刻版；光刻、刻蚀去除所述第三光刻版中标定区域的掩膜薄膜材料，露出下面的n型GaN层；

在所述第三光刻版中标定区域，即露出的n型GaN层上生长发光波长为W2的有源区发光层；

重复沉积掩膜薄膜材料得到掩膜薄膜层，设计光刻版刻蚀去除光刻版中标定区域的掩膜薄膜材料，再在所述光刻版中标定区域中生长不同发光波长的有源区发光层，得到不同发光波长的外延层区域；

在各个有源区发光层上生长p型GaN层，得到同一外延片上多区域不同发光波长的LED外延片。

2.根据权利要求1所述的同一外延片上实现不同发光波长的LED外延生长方法，其特征在于，还包括：

在生长完不同发光波长的外延层区域后，设计在不同发光波长的有源区发光层区域之间设有隔离区域的隔离光刻版；

刻蚀去除所述隔离光刻版的隔离区域之外的掩膜薄膜材料。

3.根据权利要求1所述的同一外延片上实现不同发光波长的LED外延生长方法，其特征在于，所述沉积掩膜薄膜材料得到掩膜薄膜层，为：

沉积50-300nm的氧化硅(SiO₂)、氮化硅(Si_xN_y)或其他掩膜薄膜材料。

4.根据权利要求1所述的同一外延片上实现不同发光波长的LED外延生长方法，其特征在于，刻蚀去除所述第二光刻版中标定区域的掩膜薄膜材料，露出下面的n型GaN层，为：

利用光刻工艺，把第二光刻版与第一光刻版刻蚀后在衬底上形成的对位标记进行套刻，曝光显影后，开出第二光刻版中标定区域的窗口区；

利用湿法腐蚀溶液去除所述窗口区的掩膜薄膜材料，然后利用去胶液去除光刻胶，清洗甩干。

5.根据权利要求1所述的同一外延片上实现不同发光波长的LED外延生长方法，其特征在于，在所述第二光刻版中标定区域中生长发光波长为W1的有源区发光层，为：

在所述第二光刻版中标定区域中生长发光波长为W1的有源区发光层后中止生长，此发光层为(In_xAl_yGa_1-x-yN/In_vAl_wGa_1-v-wN)*n的多量子阱结构，其中：In_xAl_yGa_1-x-yN为量子阱，In_vAl_wGa_1-v-wN为量子磊，量子磊材料带隙宽度大于量子阱材料，n为周期数，0≤x≤1，0≤y≤1，x+y≤1，0≤v≤1，0≤w≤1，v+w≤1。

6.根据权利要求1所述的同一外延片上实现不同发光波长的LED外延生长方法，其特征在于，刻蚀去除所述第三光刻版中标定区域的掩膜薄膜材料，露出下面的n型GaN层，为：

利用光刻工艺，把第三光刻版与第一光刻版、第二光刻版刻蚀后在衬底上形成的对位标记进行套刻，曝光显影后，开出第三光刻版中标定区域的窗口区；

利用湿法腐蚀溶液去除所述窗口区的掩膜薄膜材料，然后利用去胶液去除光刻胶，清洗甩干。