[发明专利]一种多波长发光二极管晶圆片及其制备方法

权利要求书

1.一种多波长发光二极管晶圆片，由衬底（101）、第一半导体层（102）和第二半导体层（103）所组成；其特征在于：第一半导体层（102）形成于所述衬底（101）上，所述第一半导体层（102）的表面制备有两个或两个以上的不同晶面,所述不同晶面相对于衬底平面的夹角具有不同倾斜角，所述第二半导体层（103）形成于第一半导体层表面之上,所述第二半导体层（103）包含有源层（1031）和p型氮化镓层（1032）,所述有源层（1031）在第一半导体层（102）表面不同晶面的相对位置上具有不同的厚度，所述不同厚度的有源层（1031）会发出具有不同峰值波长的光。

2.根据权利要求1所述的一种多波长发光二极管晶圆片，其特征在于：第一半导体层（102）表面上的不同晶面相对于衬底（101）平面的倾斜角介于0-45^o之间。

3.根据权利要求1所述的一种多波长发光二极管晶圆片，其特征在于：所述不同厚度的有源层（1031）发出不同峰值波长的光,其峰值波长分布范围介于380-780nm之间。

4.根据权利要求1所述的一种多波长发光二极管晶圆片，其特征在于：所述第一半导体层（102）表面上的不同晶面相对于衬底（101）平面的截面形状包括长条形、圆形、三角形、正方形、六边形以及任意具有封闭开口的多边形。

5.根据权利要求1所述的一种多波长发光二极管晶圆片，其特征在于：所述衬底（101）包括蓝宝石衬底、硅衬底、碳化硅衬底、氮化铝衬底、氮化镓衬底、砷化镓衬底。

6.一种多波长发光二极管晶圆片的制备方法，其特征是包括如下步骤：

步骤S1：提供一衬底（101），将衬底（101）置于金属有机化合物气相化学沉积机台（MOCVD）中，控制MOCVD的反应腔压力为100-600torr，温度为500-1200^oC，并通入氮气、氢气、氨气、硅烷和三甲基镓气体，在衬底（101）上沉积1-10um厚度的氮化镓为第一半导体层（102）；

步骤S2：将样品从MOCVD中取出，并经历涂胶、曝光、显影、刻蚀、去胶步骤在第一半导体层（102）表面上刻蚀出条纹状凸起结构以形成第一晶面（1021）和第二晶面（1022），在此过程中的凸起结构的图形尺寸需与后续Micro LED显示屏的芯粒尺寸、芯粒间距和波长分布相对应，所述第一晶面（1021）相对于衬底（101）平面的夹角为第一倾斜角α₁，所述第二晶面（1022）相对于衬底（101）平面的夹角为第二倾斜角α₂；

步骤S3：将样品再次放入MOCVD反应腔中，控制反应腔压力为200-500torr，温度为750-1000^oC，并通入氮气、氢气、氨气、三甲基铟、三乙基镓、二茂镁和三甲基镓气体，在第一半导体层（102）上形成第二半导体层（103）,其中第二半导体层（103）包含有源层（1031）和p型氮化镓层（1032）。