[发明专利]垂直型双色LED芯片的制备方法及芯片

说明书

技术领域

本发明属于LED芯片技术领域，具体涉及一种垂直型双色LED芯片的制备方法及芯片。

背景技术

LED灯具的出现，极大地降低照明所需要的电力，同样瓦数的LED灯，所需电力只有白炽灯泡的1/10，同时LED具有寿命长、环保、免维护等优点，迅速取代白炽灯的位置。

在工艺结构上，白光LED通常采用两种方法形成，第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光；但是，这种采用荧光粉的工艺通常因为荧光粉胶层中存在大量离散分布的荧光粉颗粒，光线入射到荧光粉胶层中会出现强烈的散射现象。这种散射一方面强化了荧光粉胶层对光线的吸收作用，另一方面也导致大量光线被反射，即透射过荧光粉层的光线会显著减少，从而导致芯片的散热效果较差。第二种是多种单色光混合方法，这种多芯片混合技术存在可靠性差，封装难度大的问题。

因此，如何研制一种白光单芯片工艺成为LED芯片技术领域的热点问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种垂直型双色LED芯片。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种双色LED芯片，包括：

(a)制作衬底；

(b)在所述衬底上制备蓝光材料；

(c)在所述衬底上制备绿光灯芯槽并在所述绿光灯芯槽内生长绿光材料；

(d)在所述蓝光材料、所述绿光材料上制备键合层；

(e)去除所述衬底并制备上电极；

(f)在所述键合层底部制备下电极。

在本发明的一个实施例中，所述衬底为蓝宝石衬底或者SiC衬底。

在本发明的一个实施例中，步骤(b)包括：依次在所述衬底上生长蓝光GaN缓冲层、蓝光GaN稳定层、蓝光n型GaN层、蓝光InGaN/GaN多量子阱结构、蓝光p型AlGaN阻挡层、蓝光p型GaN层。

在本发明的一个实施例中，步骤(c)包括：

(c1)在所述蓝光材料上生长第一氧化层；

(c2)采用湿法刻蚀工艺，刻蚀所述第一氧化层形成绿光灯芯窗口；

(c3)采用干法刻蚀工艺，刻蚀所述绿光灯芯窗口内材料直到所述衬底形成绿光灯芯凹槽；

(c4)去掉所述第一氧化层并淀积第二氧化层；

(c5)刻蚀所述第二氧化层形成绿光灯芯槽；

(c6)在所述绿光灯芯槽内生长绿光材料。

在本发明的一个实施例中，步骤(d)包括：

(d1)在所述蓝光材料、所述绿光材料上表面上制备电极层；

(d2)在所述电极层上制备第一金属层；

(d3)选取金属板材并在所述金属板材上制备第二金属层；

(d4)将所述第一金属层与所述第二金属层进行键合形成键合层。

在本发明的一个实施例中，所述第一金属层与所述第二金属层材料相同。

在本发明的一个实施例中，所述第一金属层的厚度为300nm-1500nm。

在本发明的一个实施例中，所述第二金属层的厚度为500nm-2500nm。

在本发明的一个实施例中，步骤(e)包括：

(e1)用准分子激光器去除所述衬底；

(e2)在所述蓝光GaN缓冲层上制备上电极。

本发明的另一个实施例提供了一种垂直型双色LED芯片，所述垂直型双色LED芯片由上述任一项实施例的制备方法制备形成。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的垂直型双色LED芯片的制备方法将蓝光和绿光材料制作在相同衬底之上，通过隔离层实现完全的电学隔离，工艺简单，且制备的双色LED芯片散热型好，可单独控制各颜色的灯芯材料，光强大，颜色调节灵活，集成度高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种垂直型双色LED芯片的制备方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种垂直型双色LED芯片的蓝光材料的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种垂直型双色LED芯片的蓝光InGaN/GaN多量子阱结构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种垂直型双色LED芯片的绿光灯芯槽的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种垂直型双色LED芯片的绿光材料的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种垂直型双色LED芯片的绿光InGaN/GaN多量子阱结构的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种垂直型双色LED芯片的键合层的结构示意图；