本实用新型专利技术公开了一种采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片，包括陶瓷基板以及通过焊锡倒置安装在陶瓷基板上的LED外延片，LED外延片从上至下包括衬底、未掺杂GaN层、n型GaN层、有源层以及p型GaN层，所述有源层包括第一量子阱和第二量子阱，第一量子阱的发光波长为480nm～550nm，第二量子阱的发光波长为420nm～480nm。本实用新型专利技术的LED芯片采用倒装结构，其制作方便，光出射效率高；两种特定发光波长的量子阱所发出的光线分别为蓝光和绿光，激发特定种类的红光荧光粉得到红光，三者混合形成白光，从而达到良好的发光效果。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及发光二极管技术，具体涉及一种采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片。
技术介绍
III族氮化物半导体材料具有禁带宽度大(0.7eV?6.2eV)、载流子饱和迀移速率高、击穿电场高、导热性能好等优点，非常适于制备蓝、绿、紫外光电器件以及高频、大功率、抗电磁福射的集成电子器件。目前，商用的白光LED的制备方法是，利用金属有机物化学气相沉积技术生长GaN基蓝光LED外延片，激发钇铝石榴石黄光荧光粉生成黄光，两部分光进一步合成白光。此种白光LED具有结构简单、工艺成熟、发光效率高等优点。缺点是光源成分中缺少绿光和红光成分，导致显色指数较低(低于80)，应用在室内照明和背光显示领域会造成色差。另一种单芯片白光LED解决方案是，采用紫外光LED激发红、绿、蓝荧光粉生成三基色，进一步合成白光。该方法可有效解决显色指数问题，但工艺实现难度较高。首先，目前紫外光LED的制备难度较高;其次，三种荧光粉的比例需严格控制，封装上很难实现;最后，紫外光对于人体有害。此外，也有采用三基色LED封装在一颗LED灯珠内，虽可现实较高的显色指数，但随之而来的是成本问题。除了需要三种LED芯片外，还需配置更加复杂的驱动电路，实际意义不大。为克服以上困难，需要研制出一种高显色指数、工艺上易于实现的白光LED芯片。
技术实现思路
为此，本技术提供一种成本低、工艺上易于实现、发光效果好的采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片。本技术为解决其技术问题所采用的技术方案是:—种采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片，包括陶瓷基板以及通过焊锡倒置安装在陶瓷基板上的LED外延片，所述LED外延片从上至下包括衬底、未掺杂GaN层、η型GaN层、有源层以及P型GaN层，η型GaN层和P型GaN层上分别设有与焊锡接触的电极，所述有源层包括第一量子讲和第二量子讲，第一量子讲的发光波长为480nm?550nm，第二量子讲的发光波长为420nm ?480nm。作为优选的实施方式，所述电极为在η型GaN层和P型GaN层蒸镀得到的高反射率电极。作为优选的实施方式，所述η型GaN层设置电极的位置为在P型GaN层刻蚀形成的区域。作为优选的实施方式，第一量子阱和第二量子阱为InGaN或AlInGaN。作为优选的实施方式，所述衬底为蓝宝石衬底。本技术的有益效果是:本技术的LED芯片采用倒装结构，其制作方便，光出射效率高;两种特定发光波长的量子阱所发出的光线分别为蓝光和绿光，激发特定种类的红光荧光粉得到红光，三者混合形成白光，从而达到良好的发光效果;特别地，当电极采用高反射率电极时，有源层反向所发出的光线可以通过反射折回衬底一侧，从而进一步提高光提取效率。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】进行进一步的说明:图1为本技术一种实施例的结构示意图。【附图说明】:1-陶瓷基板，2-LED外延片，3_焊锡，4_衬底，5_未掺杂GaN层，6_n型GaN层，7-有源层，8-p型GaN层，9-电极。【具体实施方式】参照图1，本技术的一种采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片主要由陶瓷基板I以及LED外延片2组成，LED外延片2通过焊锡3倒置安装在陶瓷基板I上，形成倒装结构。LED外延片2从上至下包括衬底4、未掺杂GaN层5、n型GaN层6、有源层7以及P型GaN层8，其中衬底4采用蓝宝石衬底。η型GaN层6和P型GaN层8上分别设有电极9，n型GaN层6和P型GaN层8分别通过电极9与焊锡3接触，从而通过焊锡3与设于陶瓷基板I上的电源连接。有源层7设于η型GaN层6和P型GaN层8之间，有源层7包括第一量子阱和第二量子讲，第一量子讲和第二量子讲可以米用InGaN或Al InGaN实现。其中第一量子讲的发光波长为480nm?550nm，第二量子讲的发光波长为420nm?480nm。米用以上波长的量子讲可以使得有源层7发出蓝光和绿光。工作时，有源层7所发出的蓝光和绿光穿过η型GaN层6和未掺杂GaN层5，从衬底4 一侧出射。LED芯片进行封装时，只需在衬底4上方进一步配置一对420nm?500nm有着较强光吸收，且发射效率较高的红光荧光粉即可与蓝光和绿光配合形成白光。通过控制红光荧光粉封装材料的厚度，调控蓝、绿光与荧光粉发射的红光之间的相对强度，并参考标准色度分布图，即可实现高显色指数的白光发射。为了进一步提高光提取效率，设于η型GaN层和P型GaN层上的电极优选为通过蒸镀的方式得到的高反射率电极。这种电极可以对有源层所发出的光线起到反射的作用，确保有源层发出的大部分光线都能从衬底一侧射出。基于本技术结构的LED芯片的制作过程举例描述如下。I)采用金属有机物化学气相沉积技术，生长一层未掺杂GaN层。具体为:以蓝宝石作为衬底，采用1150°C的高温，在氢气氛围下高温烘烤5分钟，对衬底进行预处理。降温至550°C，通入氨气，表面氮化5分钟。同时通入三甲基镓(TMGa)和氨气，生长缓冲层。升温至1050 °C，生长3μηι厚未掺杂GaN外延层。2)生长一层η型GaN层。具体为:保持温度不变，以200ppm的稀释硅烷(SiH4)为η型掺杂源，生长500nm η型GaN层。3)生长蓝光波段的第一量子阱结构。具体为:在850°C下，通入三乙基镓(TEGa)和氨气，生长GaN皇层。在750°C下，通入三乙基镓、氨气和三甲基铟(TMIn)，生长InGaN阱层。4)生长绿光波段的第二量子阱结构。具体为:在850 °C下，通入三乙基镓和氨气，生长GaN皇层。在720°C下，通入三乙基镓、氨气和三甲基铟，生长InGaN阱层。5)生长一层P型GaN层。具体为:在850°C下，以二茂镁(Cp2Mg)为P型掺杂源生长200nm p型GaN，并在700°C下退火10分钟。6)制备高反射率电极。具体为:利用感应耦合等离子体(ICP)方法，在外延片表面亥Ij蚀出η型GaN层，并在表面P型GaN层和刻蚀出的η型GaN层上蒸镀高反射率电极。7)将LED外延片倒置焊接在陶瓷基板上。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【主权项】1.一种采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片，包括陶瓷基板以及通过焊锡倒置安装在陶瓷基板上的LED外延片，其特征在于:所述LED外延片从上至下包括衬底、未掺杂GaN层、η型GaN层、有源层以及P型GaN层，η型GaN层和P型GaN层上分别设有与焊锡接触的电极，所述有源层包括第一量子讲和第二量子讲，第一量子讲的发光波长为480nm?550nm，第二量子讲的发光波长为420nm?480nmo2.根据权利要求1所述的一种采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片，其特征在于:所述电极为在η型GaN层和P型GaN层蒸镀得到的高反射率电极。3.根据权利要求1或2所述的一种采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片，其特征在于:所述η型GaN层设置电极的位置为在P型GaN层刻蚀形成的区域。4.根据权利要求1所述的一种采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片，其特征在于:第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用倒装结构的GaN基双波长LED芯片，包括陶瓷基板以及通过焊锡倒置安装在陶瓷基板上的LED外延片，其特征在于：所述LED外延片从上至下包括衬底、未掺杂GaN层、n型GaN层、有源层以及p型GaN层，n型GaN层和p型GaN层上分别设有与焊锡接触的电极，所述有源层包括第一量子阱和第二量子阱，第一量子阱的发光波长为480nm～550nm，第二量子阱的发光波长为420nm～480nm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李响，
申请(专利权)人：芜湖赛宝信息产业技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34
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