法的第一阶段包括在衬底的背面形成台阶(或图形)，以使面对所述台阶的衬底的正面的温度发生变化。
[0128]2.2.1.衬底的制备
[0129]如前所述，初始衬底50可以是各种类型的。
[0130]例如，初始衬底50可以包括:
[0131]-在蓝宝石晶片52上的GaN氮化镓膜51，或者
[0132]-自支撑氮化镓层53。
[0133]氮化镓层(或者膜分别)可以是极性的、半极性的或非极性的。
[0134]使用极性氮化镓使得发射红光并具有高的光输出的量子阱更难制备。具体来说，用于制备量子阱的氮化镓GaN中存在的极性会在阱中引发了电场，该电场减小了电子空穴跃迀能量，并且因此使发射波长改变为更高值的波长，这对于获得例如红色来说是有益的。但是同时，由于导带中的电子和价带中的空穴在量子阱的两侧在空间上事实上互相远离(斯塔克效应)，所以该电场的存在相当程度地减小了光输出。当量子阱更厚时，这种发射波长向红光的偏移以及量子阱的光输出的降低会更加严重。为了在使用极性氮化镓的衬底的情况下实现在红光区发光的量子阱，并且增加电子和空穴的波函数的重叠(提高光输出)，有必要制造低厚度的量子阱(更好的波函数重叠)，同时增加InGaN合金中的铟含量。然而，具有高铟含量的阱的结构质量会遭到损坏，这也会导致低的光输出。
[0135]使用非极性氮化镓(无极性)或者半极性(具有为极性氮化镓的极性的十分之一低的极性)能够避免斯塔克效应。在没有电场的情况下，阱中的电子和空穴的波函数的重叠得到改善，这有益于得到高的光输出。另外，已经确定，铟的结合水平在半极性和非极性氮化物中更高。这些取向因此有利于获得具有长的发射波长和高光输出的量子阱。
[0136]参考图7，示出了第一变形的衬底制备，其能够在衬底的背面制造台阶。
[0137]在该示例中，衬底旨在用于各包括发射蓝光、绿光和红光的量子阱的二极管的制造。
[0138]在初始衬底50的背面61上沉积第一掩模106 (步骤101)。将在由第一掩模覆盖的区域上制备发射红光的量子阱。
[0139]可以通过在衬底的背面的整个表面上沉积树脂，并且留下对应于树脂的开口的未覆盖带，而实现第一掩模106的沉积。
[0140]在第一掩模的孔洞实施第一金属沉积(步骤102)。这使得形成在初始衬底50的背面上延伸的第一厚度的金属带107。金属带107的第一厚度取决于每个量子阱所需的发光颜色。
[0141]沉积第二掩模108 (步骤103)以便覆盖第一掩模106的开口的一部分。发射蓝光的量子阱将在没有由第一掩模106和第二掩模108所覆盖的区域上进行制备。
[0142]可以通过在初始衬底50的背面的整个表面上进行新的树脂沉积，并且不覆盖对应于第二掩模的孔洞的带，而实现第二掩模108的沉积。
[0143]在第二掩模的孔洞中实施第二金属沉积(步骤104)。获得延伸进入第二掩模108的孔洞的第二厚度的金属带109。同样的，沉积金属的第二厚度取决于量子阱所需的发射波长。
[0144]去除第一掩模106和第二掩模108 (步骤105)。
[0145]获得了初始衬底，其中雉堞状的背面包括由以下各项形成的台阶:
[0146]-支撑第二厚度的金属带109的区域，
[0147]-支撑比第二厚度更小的第一厚度的金属带107的区域，以及
[0148]-没有金属带的区域。
[0149]然后将初始衬底50放置在反应器中，以实施制备二极管的第二阶段。
[0150]如图8所示，雉堞状背面与加热基座80相接触。
[0151]背面的第二厚度的带延伸的区域611与基座相接触，同时其它区域612和613 (即没有带的区域613和第一厚度的带延伸的区域612)或多或少地远离基座。
[0152]因此，初始衬底的局部温度根据其相关联的区域而变化:
[0153]-衬底的位于区域611上方的部分处于第一温度Tl，例如发射蓝光的量子讲将在这些区域611上制备，
[0154]-衬底的位于区域612上方的部分处于第二温度T2，例如发射绿光的量子阱将在这些区域612上制备，
[0155]-衬底的位于区域613上方的部分处于第三温度T3，例如发射红光的量子阱将在这些区域613上制备。
[0156]本领域技术人员应当理解，沉积在衬底的背面以形成不同厚度的带的材料并不限于金属。可以使用例如硅的其它导热材料。
[0157]在变形中，可以在初始衬底的背面沉积隔热材料。在这种情况下，隔热材料布置在想要在其上方制备高铟浓度的量子阱(即发射红光和绿光的量子阱)的区域上，在想要在其下方制备发射短波长的量子阱的区域没有隔热材料。
[0158]参考图10，示出了初始衬底50的制备的另一种变形。在该变形中，没有在初始衬底50的背面沉积材料以形成台阶，而是对初始衬底50进行蚀刻。
[0159]在初始衬底50的背面上沉积第一掩模116 (步骤111)。将在由第一掩模覆盖的区域上制备发射蓝光的量子阱。
[0160]可以通过沉积树脂层并且不覆盖形成第一掩模的孔洞的带而获得第一掩模116的沉积。
[0161 ] 通过第一掩模116的孔洞实施对初始衬底的蚀刻(步骤112)。这使得在初始衬底50的背面形成第一深度的沟槽117。
[0162]沉积部分地覆盖第一掩模116的孔洞的第二掩模118 (步骤113)。将在第一掩模和第二掩模的孔洞上方制备发射红光的量子阱。
[0163]可以通过在初始衬底50的背面的整个表面上进行新的树脂沉积，并且不覆盖对应于第二掩模118的孔洞的带，而实现第二掩模118的沉积。
[0164]在第二掩模118的孔洞进行第二蚀刻(步骤114)。在初始衬底50中获得了第二深度的沟槽119。
[0165]去除第一掩模116和第二掩模118 (步骤115)。
[0166]获得了如图9所示的具有雉堞状背面的初始衬底50，所述雉堞状背面具有由以下各项形成的台阶:
[0167]-包括第二深度的沟槽119的区域，
[0168]-支撑比第二深度更小的第一深度的沟槽117的区域，以及
[0169]-没有沟槽的区域。
[0170]作为如图7所示的实施方案的变形，沟槽的第一深度和第二深度取决于量子阱所需的波长。
[0171]2.2.2.二极管的制备
[0172]制备好的初始衬底50布置在气相生长反应器的基座上。
[0173]将η型掺杂电子输运层(例如η型掺杂氮化镓N-GaN层)沉积在初始衬底50上(步骤210)。
[0174]通过例如有机金属气相外延(OMVPE)或者通过分子束外延(MBE)而实现电子输运层的沉积。
[0175]然后制备量子阱组20 (步骤220)。
[0176]由于在初始衬底50的背面上存在的台阶，面对这些台阶的局部温度在输运层10的表面上变化:
[0177]-与基座相接触的台阶(在基座和衬底之间零距离dl)以这样的方式有效地将由基座的加热元件产生的热量引导通过衬底和电子输运层，使得位于衬底的与基座80相接触的区域上方的材料体处于温度Tl ；
[0178]-与基座80相隔距离d2的台阶将由加热元件产生的热量以较低效率(由于基座80和衬底50之间的距离d2)引导，使得在间隔距离d2的区域上方延伸的材料体处于低于Tl的温度T2o
[0179]-与基座80相隔距离d3(大于d2)的台阶将由基座80的加热元件产生的热量以更低的效率引导，使得在间隔距离d3的区域上方延伸的材料体处于低于T2的温度T3。
[0180]通过有机金属气相外延从铟、招、镓和氮的气体前驱物，或者通过分子束外延从包括铟、铝、镓和氮的元素源而实施量子阱的制备。
[0181]量子阱21、22和23形成在电子输运层10的表面上。根据温度T1、T2和Τ3，量子阱21、22和23包含或高或低的高的铟浓度。
[0182]具体而言，在层中的铟的结合取决于该层的制备温度:制备温度越低，则铟的结合量越大:相反，温度越高，铟的结合暈越小。
[0183]由于其不同的铟浓度，量子阱21、22、23发射不同颜色的光。
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