[发明专利]基于GaN材料的垂直结构四色LED芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种基于GaN材料的垂直结构四色LED芯片的制备方法，其特征在于，包括：

(a)在蓝宝石衬底上制作蓝光外延层；所述蓝光外延层包括GaN材料；

(b)在所述蓝光外延层中分别制作红光外延层、绿光外延层及黄光外延层；所述红光外延层、所述绿光外延层及所述黄光外延层均包括GaN材料；

(c)在所述蓝光外延层、所述红光外延层、所述绿光外延层及所述黄光外延层上表面制作第一电极；

(d)在所述第一电极表面制作反光层；

(e)在所述反光层表面键合导电衬底；

(f)去除所述蓝宝石衬底，在所述蓝光外延层、所述红光外延层、所述绿光外延层及所述黄光外延层下表面制作第二电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)包括：

(a1)在所述蓝宝石衬底上生长厚度为3000～5000nm的N型GaN材料作为第一缓冲层；

(a2)在所述第一缓冲层上生长厚度为500～1500nm的N型GaN材料作为第一稳定层；

(a3)在所述第一稳定层上生长厚度为200～1000nm的N型GaN材料作为第一过渡层；

(a4)在所述第一过渡层上生长由第一InGaN量子阱和第一GaN势垒形成的第一多重结构作为第一有源层；其中，第一InGaN量子阱中In含量为10～20％；

(a5)在所述第一有源层上生长厚度为10～40nm的P型AlGaN材料作为第一阻挡层；

(a6)在所述第一阻挡层上生长厚度为100～300nm的P型GaN材料作为第一接触层。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一多重结构中第一InGaN量子阱和第一GaN势垒交替层叠的周期为8～30。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)包括：

(b11)在第一指定区域依次刻蚀所述第一接触层、所述第一阻挡层、所述第一有源层、所述第一过渡层、所述第一稳定层及所述第一缓冲层，在所述蓝光外延层中形成第一凹槽，在所述第一凹槽四周淀积隔离层以形成红光灯芯槽；

(b12)在所述红光灯芯槽中生长厚度为2000～3000nm的N型GaN材料作为第二缓冲层；

(b13)在所述第二缓冲层上生长厚度为1000～2000nm的N型GaAs材料作为第二稳定层；

(b14)在所述第二稳定层上生长厚度为500～1000nm的N型GaAs材料作为第二过渡层；

(b15)在所述第二过渡层上生长由GalnP量子阱和A1GaInP势垒形成的第二多重结构作为第二有源层；其中，A1GaInP势垒中A1含量为10～40％；

(b16)在所述第二有源层上生长厚度为10～500nm的P型A1GaInP材料作为第二阻挡层；

(b17)在所述第二阻挡层上生长厚度为100～500nm的P型GaAs材料作为第二接触层。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二多重结构中GalnP量子阱和A1GaInP势垒交替层叠的周期为8～30。