本发明专利技术公开一种白光LED外延片及其制作工艺以及白光LED芯片的制作方法，白光LED外延片在蓝宝石衬底上成型有GaN缓冲层，在缓冲层上依次成型有绿光N-GaN接触层、绿光InGaN/GaN多量子阱发光层、绿光P-GaN接触层、蓝绿光级联层、蓝光N-GaN接触层、蓝光InGaN/GaN多量子阱发光层、蓝光P-GaN接触层、红蓝光级联层、红光N-GaP电流扩展及欧姆接触层、红光N-AlGaInP过渡及下限制层、红光多量子阱AlGaInP发光层、红光P-AlGaInP上限制层、红光P-GaP电流扩展层、黄红光级联层、黄光N-GaP电流扩展及欧姆接触层、黄光N-AlGaInP过渡和下限制层、黄光多量子阱AlGaInP发光层、黄光P-AlGaInP上限制层及黄光P-GaP电流扩展层。本发明专利技术的外延片，摆脱了荧光粉的束缚，具有非常好的显色性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电子
，具体地说，涉及一种高显色性的白光LED外延片及其制作工艺，以及一种白光LED芯片的制作方法。
技术介绍
白光LED具有绿色、节能、环保、反应速度快、寿命长、可以工作在高速状态等诸多优点，被视为绿色照明光源的明日之星。光源对物体的显色能力定义为显色性，是通过与同色温的参考或者基准光源(白炽灯等)下物体的外观颜色的比较。当光源光谱中很少或者缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差，色差程度越大，光源对该色的显色性越差。显色指数是目前定义光源显色性的普遍方法。当显色指数为100时标明光源显色性最高,其能正确表现物质本来的颜色。目前主要采用三种方式来实现LED白光①通过LED红绿蓝的三基色多芯片组合发光合成白光，其优点是效率高、色温可控、显色性较好，不足之处是三基色光衰不同导致色温不稳定，封装固晶打线较为复杂，且红、绿、蓝三基色芯片所需驱动电压不同，需在每个LED芯片上加不同的驱动电流调整颜色及亮度，控制电路较复杂、成本较高；②蓝光LED 芯片激发黄色荧光粉，由LED蓝光和荧光粉发出的黄绿光合成为白光；为改善显色性能还可以在其中加少量红色荧光粉或同时加适量绿色、红色荧光粉紫外光LED芯片激发荧光粉发出三基色合成白光；第二种和第三种方法中，均是采用LED芯片激发荧光粉实现白光，其不足之处在于对于荧光粉用量的控制较为严格，荧光粉用量稍有偏差便会导致白光 LED的显色性较差，一般显色指数为70左右，显色指数过低，不能满足要求。例如第二种方法中，采用蓝光LED芯片激发黄色荧光粉，黄色荧光粉精确定量控制较难，黄色荧光粉用量较多便会造成光色偏黄，黄色荧光粉用量较少便会造成光色偏蓝，即显色性差，显色指数不高。而第一种方法中虽然显色性较好，但是其显色指数也很难达到90，也只能满足一般用户的需求，而且成本较高，许多场合都不适用。因此，如何提高现有的白光LED的显色性能同时降低生产成本成为当今LED行业最为关心的难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中的白光LED显色性不高、生产成本高的技术问题进而提供一种显色性好、稳定性好且成本较低适于投入生产线上进行批量生产的白光LED外延片及白光LED芯片。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种白光LED外延片，在蓝宝石衬底I上成型有 GaN缓冲层2，在所述GaN缓冲层2上依次成型有绿光N-GaN接触层3、绿光InGaN/GaN多量子阱发光层4、绿光P-GaN接触层5、蓝绿光级联层6、蓝光N-GaN接触层7、蓝光InGaN/ GaN多量子阱发光层8、蓝光P-GaN接触层9、红蓝光级联层10、红光N-GaP电流扩展及欧姆接触层11、红光N-AlGaInP过渡及下限制层12、红光多量子阱AlGaInP发光层13、红光P-AlGaInP上限制层14、红光P-GaP电流扩展层15、黄红光级联层16、黄光N-GaP电流扩展及欧姆接触层17、黄光N-AlGaInP过渡和下限制层18、黄光多量子阱AlGaInP发光层19、黄光P-AlGaInP上限制层20及黄光P-GaP电流扩展层21。 530nm ' 460nm . 635nm。 595nm。 所述绿光InGaN/GaN多量子阱发光层4的厚度为IOOOrnn lOOOOmn、波长为 540nmo所述绿光InGaN/GaN多量子阱发光层4的厚度为1800nm。所述绿光InGaN/GaN多量子阱发光层4的波长为535nm。所述蓝光InGaN/GaN多量子阱发光层8的厚度为IOOOnm lOOOOnm、波长为 470nmo所述蓝光InGaN/GaN多量子阱发光层8的厚度为1900nm。所述蓝光InGaN/GaN多量子阱发光层8波长为465nm。所述红光多量子阱AlGaInP发光层13的厚度为500nm 5000nm、波长为620nm 所述红光多量子阱AlGaInP发光层13的厚度为900nm。所述红光多量子阱AlGaInP发光层13的波长为625nm。所述黄光多量子阱AlGaInP发光层19的厚度为500nm 5000nm、波长为585nm 所述黄光多量子阱AlGaInP发光层19的厚度为lOOOnm。所述黄光多量子阱AlGaInP发光层19波长为590nm。所述红光P-AlGaInP上限制层14的厚度为500nm lOOOnm。所述红光N-AlGaInP过渡及下限制层12的厚度为500nm lOOOnm。本专利技术还提供一种制作上述白光LED外延片的工艺，包括如下步骤I.在外延炉内生长绿光发光层和蓝光发光层，包括①将蓝宝石衬底I放在托盘里送入外延炉，设置外延炉炉温在605 615摄氏度范围内，生长GaN缓冲层2 ;②设置外延炉炉温在1055 1065摄氏度范围内，生长绿光N-GaN接触层3 ；③设置外延炉炉温在685 695摄氏度范围内，以氮气为载体，生长绿光InGaN/ GaN多量子阱发光层4 ；④设置外延炉炉温在995 ,⑤设置外延炉炉温在905 '⑥设置外延炉炉温在1055⑦设置外延炉炉温在685 GaN多量子阱发光层8 ；⑧设置外延炉炉温在995 1005摄氏度范围内，生长蓝光N-GaN接触层9 ；II.继续生长红光发光层和黄光发光层，包括①设置外延炉炉温在680 700摄氏度范围内，生长红蓝光级联层10 ；②设置外延炉炉温在700 740摄氏度范围内，生长红光N-GaP电流扩展及欧姆接触层11 ;③利用三甲基镓TMGa、三甲基铝TMAl、三甲基铟TMIn和磷烷PH3在所述GaP电流1005摄氏度范围内，生长绿光P-GaN接触层5 ；1005摄氏度范围内，生长蓝绿光级联层6 ;-1065摄氏度范围内，生长蓝光N-GaN接触层7 ；695摄氏度范围内，以氮气为载体，生长蓝光InGaN/扩展及欧姆接触层11上生长红光N-AlGaInP过渡及下限制层12 ;在所述红光N-AlGaInP过渡及下限制层12上生长多量子阱MQWsAlGaInP有源区，AlGaInP有源区的阱垒组成为阱 (AlxGa1J InP/垒(AlyGa1J InP，其中 O 彡 x 彡 O. 4，O. 5 彡 y 彡 I. O ;在所述 AlGaInP 有源区上生长厚度为O. 5um I. Oum的红光P-AlGaInP上限制层14 ;在所述红光P-AlGaInP上限制层14上生长红光P-GaP电流扩展层15 ；④设置外延炉炉温在680 700摄氏度范围内，在所述红光P-GaP电流扩展层15 上生长黄红光级联层16 ；⑤设置外延炉炉温在700 740摄氏度范围内，在所述黄红光级联层16上依次生长黄光N-GaP电流扩展及欧姆接触层17、黄光N-AlGaInP过渡及下限制层18、黄光多量子阱AlGaInP发光层19、黄光P-AlGaInP上限制层20及黄光P-GaP电流扩展层21 ；由此得到白光LED外延片。所述步骤II在另一台外延炉中进行。本专利技术还提供一种白光LED芯片的制作方法，所述制作方法采用上述任一所述的白光LED外延片，包括如下步骤I.将所述白光LED外延片加工为LED芯片；II.在所述LED芯片的绿光N-GaN接触层3上设置有N电极，及黄光P-GaP电流扩展层21上方设置有P电极。本专利技术的上述技术方案与现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吉爱华，张杰，边树仁，胡家祺，周升涛，吉志英，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市荣泰光电科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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