基于横向排布的四色LED器件制造技术

技术编号:17782343 阅读:24 留言:0更新日期:2018-04-22 12:30
本发明专利技术涉及一种基于横向排布的四色LED器件。该器件包括:蓝宝石衬底11;第一蓝光外延层10A和第二蓝光外延层10B,分别设置于所述蓝宝石衬底11上,其中,所述第一蓝光外延层10A和所述第二蓝光外延层10B的底部相连形成凹槽;黄光外延层20、绿光外延30、红光外延层40,依次横向设置于所述凹槽内;多个正电极;钝化层107。本发明专利技术通过将四种色彩的材料设置在同一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器件
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器件。
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器件结构。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器件结构,包括:蓝宝石衬底11;第一蓝光外延层10A和第二蓝光外延层10B,分别设置于所述蓝宝石衬底11上,其中,所述第一蓝光外延层10A和所述第二蓝光外延层10B的底部相连形成凹槽;黄光外延层20、绿光外延层30、红光外延层40,依次横向设置于所述凹槽内;多个正电极,分别设置于所述第一蓝光外延层10A、所述黄光外延层20、所述绿光外延层30、所述红光外延层40以及所述第二蓝光外延层10B上;钝化层107,设置于所述第一蓝光外延层10A、所述黄光外延层20、所述绿光外延层30、所述红光外延层40、所述第二蓝光外延层10B以及所述多个正电极上。在本专利技术的一个实施例中,第一蓝光外延层10A和第二蓝光外延层10B的材料相同,包括:第一GaN缓冲层101、第一GaN稳定层102、第一n型GaN层103、第一多量子阱层104、第一AlGaN阻挡层105以及第一p型GaN106;其中,所述第一多量子阱层104为第一GaN势垒层104a和第一InGaN量子阱层101b依次周期性层叠分布。在本专利技术的一个实施例中,所述黄光外延层20包括:第二GaN缓冲层201、第二GaN稳定层202、第二n型GaN层203、第二多量子阱层204、第二AlGaN阻挡层205以及第二p型GaN层206;其中,所述第二多量子阱层204为第二GaN势垒层204a和第二nGaN量子阱层204b依次周期性层叠分布。在本专利技术的一个实施例中,所述绿光外延层30包括:第三GaN缓冲层301、第三GaN稳定层302、第三n型GaN层303、第三多量子阱层304、第三AlGaN阻挡层305以及第三p型GaN层306;其中,所述第三多量子阱层304为第三GaN势垒层304a和第三nGaN量子阱层304b依次周期性层叠分布。在本专利技术的一个实施例中,所述红光外延层40包括:第四GaN缓冲层401、n型GaAs缓冲层402、n型GaAs稳定层403、第四多量子阱层404、p型A1GaInP阻挡层405以及p型GaAs层406;其中,所述第四多量子阱层404为GalnP势垒层404a和A1GaInP量子阱层404b依次周期性层叠分布。在本专利技术的一个实施例中,所述钝化层107的材料为SiO2。在本专利技术的一个实施例中,还包括第一隔离层12、第二隔离层22、第三隔离层32以及第四隔离层42;其中,所述第一隔离层12设置于所述黄光外延层20的四周,所述第二隔离层22设置于所述绿光外延层30的四周,所述第三隔离层32设置于所述红光外延层40的四周,所述第四隔离层42设置于所述第二蓝光外延层10B的四周。在本专利技术的一个实施例中,所述第一隔离层12、所述第二隔离层22、所述第三隔离层32以及所述第四隔离层42的材料均为SiO2。在本专利技术的一个实施例中,还包括负电极,其中,所述负电极为整个器件的共用负电极。在本专利技术的一个实施例中,所述负电极和所述正电极均包括金属化合物层以及金属层。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器件结构示意图;图2为本专利技术实施例提供的一种蓝光外延层的生长示意图;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外延层的生长示意图;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外延层的生长示意图;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外延层的生长示意图;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色LED器件结构。该器件结构包括:蓝宝石衬底11;第一蓝光外延层10A和第二蓝光外延层10B,分别设置于所述蓝宝石衬底11上,其中,所述第一蓝光外延层10A和所述第二蓝光外延层10B的底部相连形成凹槽;黄光外延层20、绿光外延层30、红光外延层40,依次横向设置于所述凹槽内;多个正电极,分别设置于所述第一蓝光外延层10A、所述黄光外延层20、所述绿光外延层30、所述红光外延层40以及所述第二蓝光外延层10B上;负电极,其中,所述负电极为整个器件的共用负电极。所述负电极和所述正电极均包括金属化合物层以及金属层。钝化层107,设置于所述第一蓝光外延层10A、所述黄光外延层20、所述绿光外延层3本文档来自技高网...
基于横向排布的四色LED器件

【技术保护点】
一种基于横向排布的四色LED器件,其特征在于,包括:蓝宝石衬底(11);第一蓝光外延层(10A)和第二蓝光外延层(10B),分别设置于所述蓝宝石衬底(11)上,其中,所述第一蓝光外延层(10A)和所述第二蓝光外延层(10B)的底部相连形成凹槽;黄光外延层(20)、绿光外延层(30)、红光外延层(40),依次横向设置于所述凹槽内;多个正电极,分别设置于所述第一蓝光外延层(10A)、所述黄光外延层(20)、所述绿光外延层(30)、所述红光外延层(40)以及所述第二蓝光外延层(10B)上;钝化层(107),设置于所述第一蓝光外延层(10A)、所述黄光外延层(20)、所述绿光外延层(30)、所述红光外延层(40)、所述第二蓝光外延层(10B)以及所述多个正电极上。

【技术特征摘要】
1.一种基于横向排布的四色LED器件,其特征在于,包括:蓝宝石衬底(11);第一蓝光外延层(10A)和第二蓝光外延层(10B),分别设置于所述蓝宝石衬底(11)上,其中,所述第一蓝光外延层(10A)和所述第二蓝光外延层(10B)的底部相连形成凹槽;黄光外延层(20)、绿光外延层(30)、红光外延层(40),依次横向设置于所述凹槽内;多个正电极,分别设置于所述第一蓝光外延层(10A)、所述黄光外延层(20)、所述绿光外延层(30)、所述红光外延层(40)以及所述第二蓝光外延层(10B)上;钝化层(107),设置于所述第一蓝光外延层(10A)、所述黄光外延层(20)、所述绿光外延层(30)、所述红光外延层(40)、所述第二蓝光外延层(10B)以及所述多个正电极上。2.如权利要求1所述的器件,其特征在于,第一蓝光外延层(10A)和第二蓝光外延层(10B)的材料相同,包括:第一GaN缓冲层(101)、第一GaN稳定层(102)、第一n型GaN层(103)、第一多量子阱层(104)、第一AlGaN阻挡层(105)以及第一p型GaN(106);其中,所述第一多量子阱层(104)为第一GaN势垒层(104a)和第一InGaN量子阱层(101b)依次周期性层叠分布。3.如权利要求2所述的器件,其特征在于,所述黄光外延层(20)包括:第二GaN缓冲层(201)、第二GaN稳定层(202)、第二n型GaN层(203)、第二多量子阱层(204)、第二AlGaN阻挡层(205)以及第二p型GaN层(206);其中,所述第二多量子阱层(204)为第二GaN势垒层(204a)和第二nGaN量子阱层(204b)依次周期性层叠分布。4.如权利要求1所述的器件,其特征在于,所述绿...

【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

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