基于横向排布的四色LED制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于横向排布的四色LED制备方法。该制备方法包括：选取蓝宝石衬底；在所述蓝宝石衬底上制备蓝光材料；刻蚀所述蓝光材料分别形成黄光灯芯槽、绿光灯芯槽以及红光灯芯槽；在所述黄光灯芯槽中制备黄光材料，在所述绿光灯芯槽中制备绿光材料以及在所述红光灯芯槽中制备红光材料；在所述蓝光材料中制备蓝光隔离槽；制备金属电极，以完成所述基于横向排布的四色LED的制备。本发明专利技术通过将四种色彩的材料制备在同一LED器件中，产生多种颜色的光，可以解决现有技术中LED封装器件涂覆荧光粉导致LED器件发光效率低、集成度低的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
基于横向排布的四色LED制备方法
本专利技术涉及集成电路
，特别涉及一种基于横向排布的四色LED制备方法。
技术介绍
LED(LightingEmittingDiode)即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿色的光。LED为一种新型的固态光源，其具有体积小、发光效率高、能耗低、寿命长、无汞污染、全固态、响应迅速、工作电压低、安全可靠等诸多方面的优点。利用三基色原理，在LED器件封装时添加荧光粉，可以发出任意颜色的光，因此可以利用LED作为光源进行照明。现有技术中，LED涂敷荧光粉的方式主要有：荧光粉远离芯片、荧光粉均匀分布在封装材料和荧光粉紧贴芯片表面的封装方式。其中荧光粉均匀分布在封装材料的封装方式容易操作，但该封装方式荧光粉的激发效率较低；由于荧光粉远离芯片的工艺繁杂且难以控制至今还未实现工业化生产；荧光粉紧贴芯片的封装方式是借助中介封装材料与芯片粘结在一起，缺陷是中介封装材料的折射率较低，芯片发出的光容易产生全反射而导致热量聚集，反而降低芯片的出光效率并影响荧光粉的激发(荧光粉所处的激发温度相对较高)。将荧光粉直接涂覆已固晶焊线的半成品上，这又会造成荧光粉的大量浪费。因此，如何设计出一种新型的LED，减少荧光粉的涂敷成为亟待解决的问题。
技术实现思路
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本专利技术提出一种基于横向排布的四色LED制备方法。具体地，本专利技术一个实施例提出的一种基于横向排布的四色LED制备方法，包括：选取蓝宝石衬底；在所述蓝宝石衬底上制备蓝光材料；刻蚀所述蓝光材料分别形成黄光灯芯槽、绿光灯芯槽以及红光灯芯槽；在所述黄光灯芯槽中制备黄光材料，在所述绿光灯芯槽中制备绿光材料以及在所述红光灯芯槽中制备红光材料；在所述蓝光材料中制备蓝光隔离槽；制备金属电极，以完成所述基于横向排布的四色LED的制备。在本专利技术的一个实施例中，在所述蓝宝石衬底上制备蓝光材料，包括：在所述蓝宝石衬底上依次生长第一GaN缓冲层、第一GaN稳定层、第一n型GaN层、第一多量子阱层、第一AlGaN阻挡层以及第一p型GaN层以完成所述多量子阱蓝光材料的制备；其中，所述第一多量子阱层为第一GaN势垒层和第一InGaN量子阱层依次周期性层叠分布。在本专利技术的一个实施例中，刻蚀所述蓝光材料分别形成黄光灯芯槽、绿光灯芯槽以及红光灯芯槽，包括：利用PECVD工艺在所述第一p型GaN表面淀积第一氧化层；利用湿法刻蚀工艺在所述第一氧化层上分别刻蚀黄光矩形窗口、绿光矩形窗口以及红光矩形窗口；利用干法刻蚀工艺刻蚀所述黄光矩形窗口、所述绿光矩形窗口以及所述红光矩形窗口下的材料，对应形成所述黄光灯芯槽、所述绿光灯芯槽以及所述红光灯芯槽。在本专利技术的一个实施例中，刻蚀所述蓝光材料分别形成黄光灯芯槽、绿光灯芯槽以及红光灯芯槽之后，还包括：去掉器件表面的所述第一氧化层；在整个器件上表面淀积第二氧化层；利用干法刻蚀工艺刻蚀所述第二氧化层，分别在所述黄光灯芯槽、所述绿光灯芯槽以及所述红光灯芯槽四周形成氧化隔离层。在本专利技术的一个实施例中，在所述黄光灯芯槽中制备黄光材料，包括：在所述黄光灯芯槽中依次生长第二GaN缓冲层、第二GaN稳定层、第二n型GaN层、第二多量子阱层、第二AlGaN阻挡层以及第二p型GaN层以完成所述多量子阱黄光材料的制备；其中，所述第二多量子阱层为第二GaN势垒层和第二nGaN量子阱层依次周期性层叠分布。在本专利技术的一个实施例中，在所述绿光灯芯槽中制备绿光材料，包括：在所述绿光灯芯槽中依次生长第三GaN缓冲层、第三GaN稳定层、第三n型GaN层、第三多量子阱层、第三AlGaN阻挡层以及第三p型GaN层以完成所述多量子阱绿光材料的制备；其中，所述第三多量子阱层为第三GaN势垒层和第三nGaN量子阱层依次周期性层叠分布。在本专利技术的一个实施例中，在所述红光灯芯槽中制备红光材料，包括：在所述红光灯芯槽中依次生长第四GaN缓冲层、n型GaAs缓冲层、n型GaAs稳定层、第四多量子阱层、p型A1GaInP阻挡层以及p型GaAs层以完成所述多量子阱绿光材料的制备；其中，所述第四多量子阱层为GalnP势垒层和A1GaInP量子阱层依次周期性层叠分布。在本专利技术的一个实施例中，在所述蓝光材料中制备蓝光隔离槽，包括：利用PECVD工艺在整个器件表面淀积第三氧化层；利用湿法刻蚀工艺在所述第三氧化层上制备矩形边框窗口；利用干法刻蚀工艺刻蚀矩形边框窗口下的材料形成所述蓝光隔离槽。在本专利技术的一个实施例中，在所述蓝光材料中制备蓝光隔离槽之后，还包括：在所述蓝光隔离槽内填充第四氧化层；利用化学机械抛光工艺去除整个器件表面的所述第三氧化层，形成蓝光隔离。在本专利技术的一个实施例中，制备金属电极，包括：利用刻蚀工艺刻蚀所述蓝光材料的第一p型GaN层、第一AlGaN阻挡层、第一多量子阱层和第一n型GaN层，直至刻蚀到第一GaN稳定层；在所述第一GaN稳定层表面制备整个器件的负电极；在所述第一p型GaN层表面制备蓝光材料的正电极；在所述第二p型GaN层表面制备黄光材料的正电极；在所述第三p型GaN层表面制备绿光材料的正电极；在所述p型GaAs层表面制备红光材料的正电极。本专利技术具有如下有益效果：1)本专利技术将四种色彩的材料制备在同一LED器件中，单LED芯片即可产生多种颜色的光，因此极大地减小荧光粉的涂覆；2)本专利技术将四种色彩的材料制备在同一LED器件中，器件集成度高，降低LED的生产成本；3)本专利技术通过分别制备四种色彩材料的电极控制四种色彩材料的LED发光，可以更加灵活地调节LED的发光颜色。通过以下参考附图的详细说明，本专利技术的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。附图说明下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的一种基于横向排布的四色LED制备方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种蓝光材料的生长示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种第一多量子阱层的生长示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种黄光灯芯槽的制备示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种黄光材料的生长示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种第二多量子阱层的生长示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种绿光灯芯槽的制备示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种绿光材料的生长示意图；图9为本专利技术实施例提供的一种第三多量子阱层的生长示意图；图10为本专利技术实施例提供的一种红光灯芯槽的制备示意图；图11为本专利技术实施例提供的一种红光材料的生长示意图；图12为本专利技术实施例提供的一种第四多量子阱层的生长示意图；图13为本专利技术实施例提供的一种蓝光隔离示意图；图14为本专利技术实施例提供的一种电极制作俯视示意图；图15为本专利技术实施例提供的一种电极制作剖面示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种基于横向排布的四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于横向排布的四色LED制备方法，其特征在于，包括：选取蓝宝石衬底；在所述蓝宝石衬底上制备蓝光材料；刻蚀所述蓝光材料分别形成黄光灯芯槽、绿光灯芯槽以及红光灯芯槽；在所述黄光灯芯槽中制备黄光材料，在所述绿光灯芯槽中制备绿光材料以及在所述红光灯芯槽中制备红光材料；在所述蓝光材料中制备蓝光隔离槽；制备金属电极，以完成所述基于横向排布的四色LED的制备。

【技术特征摘要】
1.一种基于横向排布的四色LED制备方法，其特征在于，包括：选取蓝宝石衬底；在所述蓝宝石衬底上制备蓝光材料；刻蚀所述蓝光材料分别形成黄光灯芯槽、绿光灯芯槽以及红光灯芯槽；在所述黄光灯芯槽中制备黄光材料，在所述绿光灯芯槽中制备绿光材料以及在所述红光灯芯槽中制备红光材料；在所述蓝光材料中制备蓝光隔离槽；制备金属电极，以完成所述基于横向排布的四色LED的制备。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述蓝宝石衬底上制备蓝光材料，包括：在所述蓝宝石衬底上依次生长第一GaN缓冲层、第一GaN稳定层、第一n型GaN层、第一多量子阱层、第一AlGaN阻挡层以及第一p型GaN层以完成所述多量子阱蓝光材料的制备；其中，所述第一多量子阱层为第一GaN势垒层和第一InGaN量子阱层依次周期性层叠分布。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，刻蚀所述蓝光材料分别形成黄光灯芯槽、绿光灯芯槽以及红光灯芯槽，包括：利用PECVD工艺在所述第一p型GaN表面淀积第一氧化层；利用湿法刻蚀工艺在所述第一氧化层上分别刻蚀黄光矩形窗口、绿光矩形窗口以及红光矩形窗口；利用干法刻蚀工艺刻蚀所述黄光矩形窗口、所述绿光矩形窗口以及所述红光矩形窗口下的材料，对应形成所述黄光灯芯槽、所述绿光灯芯槽以及所述红光灯芯槽。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，刻蚀所述蓝光材料分别形成黄光灯芯槽、绿光灯芯槽以及红光灯芯槽之后，还包括：去掉器件表面的所述第一氧化层；在整个器件上表面淀积第二氧化层；利用干法刻蚀工艺刻蚀所述第二氧化层，分别在所述黄光灯芯槽、所述绿光灯芯槽以及所述红光灯芯槽四周形成氧化隔离层。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述黄光灯芯槽中制备黄光材料，包括：在所述黄光灯芯槽中依次生长第二GaN缓冲层、第二GaN稳定层、第二n型GaN层、第二多量子阱层、第二AlGaN阻挡层以及第二p型GaN层以完成所述多量子阱黄光材料的制备；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张捷，
申请(专利权)人：西安智盛锐芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61