The invention relates to a method for preparing ultra wideband single chip white LED, using femtosecond laser on sapphire substrate etched groove regional nano size graphic form nano structure, each region is etched grooves with different depth, then the structure growth of InGaN/GaN quantum well, different regions of the LED grain can emit different wavelengths of light, the light of the composite generation of white light. Single chip LED, does not need on the surface is coated with fluorescent powder, light emitting single chip itself alone can realize white light emission; through the doped indium QW elements in the vector, can produce ultra wideband LED; without generating Storck displacement will be higher under the luminous efficiency; in the conversion conditions do not require the fluorescent powder can greatly reduce the cost. To promote the development of phosphor free single chip white LED UWB devices in science and technology.
【技术实现步骤摘要】
一种制备单芯片超宽带白光LED的方法
本专利技术涉及一种LED照明技术,特别涉及一种制备单芯片超宽带白光LED的方法。
技术介绍
白光发光二极管(LED)因其节能、环保、长寿命等优点作为新一代光源而被广泛使用在照明、显示器和车灯等领域。目前,商业用白光LED光源封装,主要采用在蓝光LED芯片上覆盖荧光粉。这种蓝光芯片发射带较窄,通过复合LED基板产生的短波长蓝光和荧光粉发射的长波长黄光,从而得到宽带白光发射。封装工艺为硅胶混合荧光粉粘接在蓝光芯片上。然而,硅胶为有机物,Tg(玻璃化转变温度)只有150℃左右且热导率低,在光源使用过程中极易出现老化而变黄。硅胶老化会造成封装结构不稳定,荧光粉和芯片粘接不牢,也易出现压断焊接金线而造成死灯现象,硅胶变黄会造成光源色温漂移,以上不稳定因素都极大影响了LED光源可靠性和使用寿命,限制了大功率LED的发展。另一种实现白光LED的方法是采用多种LED晶粒复合发白光,每种LED晶粒可以发射不同波长的光。例如,通过改变InGaN/GaN基LED中铟的含量,一个LED晶粒可以实现蓝光,蓝/绿光和紫外光/琥珀光发射。近年来,有研究表明通过控制InGaN/GaN纳米柱状阵列的直径来改变铟成分含量,可以实现可调节波长发射。然而,多晶粒的使用很大程度上会增加LED发光的复杂性带来的成本,阻碍了这一技术的更广泛使用。
技术实现思路
本专利技术是针对LED制备存在的问题,提出了一种制备单芯片超宽带白光LED的方法,该芯片不需要表面涂敷荧光粉,仅靠单芯片本身的发光即能实现白光发射,解决单芯片超宽带白光发射稳定性、发光效率等核心问题。本专利技术 ...
【技术保护点】
一种制备单芯片超宽带白光LED的方法,其特征在于,采用飞秒激光器在蓝宝石衬底上分区域刻蚀出纳米尺寸的凹槽形成图形化纳米结构,每个区域刻蚀出具有不同深度的凹槽,然后在此结构上生长InGaN/GaN量子阱,不同区域LED 晶粒可发射出不同波长的光,这些光的复合产生白色光。
【技术特征摘要】
1.一种制备单芯片超宽带白光LED的方法,其特征在于,采用飞秒激光器在蓝宝石衬底上分区域刻蚀出纳米尺寸的凹槽形成图形化纳米结构,每个区域刻蚀出具有不同深度的凹槽,然后在此结构上生长InGaN/GaN量子阱,不同区域LED晶粒可发射出不同波长的光,这些光的复合产生白色光。2.根据权利要求1所述制备单芯片超宽带白光LED的方法,其特征在于,具体包括如下步骤:1)图形化蓝宝石衬底的制备:A:制备装置包括飞秒激光器,蓝宝石衬底,一个聚焦透镜,一个计算机可控的移动平台;飞秒激光器发射出的激光经过聚焦透镜聚焦后在蓝宝石衬底上进行刻蚀,再通过计算机自动控制蓝宝石衬底按照预定的方向移动使之刻出所要的形状;B:采用钛宝石飞秒激光器,其峰值波长为780nm,重复频率为1000Hz,脉冲持续时间为150fs,且刻蚀光源的单位脉冲能量为2mJ;...
【专利技术属性】
技术研发人员:邹军,林晓艳,徐一超,吴文娟,杨波波,石明明,
申请(专利权)人:上海应用技术大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。