白光LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种白光LED芯片及其制备方法，包括蓝光外延芯片、导电层、荧光粉层、金属纳米结构层、P型电极和N型电极；所述蓝光外延芯片包括依次层叠的衬底层、缓冲层、n型半导体层、量子阱层、p型半导体层；所述导电层蒸镀于蓝光外延芯片的P型半导体层上；所述荧光粉层涂覆在所述导电层上；所述金属纳米结构层生长于所述荧光粉层上。本发明专利技术在白光LED芯片的荧光粉层上制备金属纳米结构，设计特定的金属纳米结构的大小和形状，调节其表面等离子体共振波长，使金属表面等离子体吸收共振频率与绿光发光材料的发射频率相匹配，使金属表面自由电子振荡与荧光粉发光材料的相互作用产生共振，实现表面等离子体荧光增强LED白光发光效率。

White light LED chip and preparation method thereof

The invention discloses a white light LED chip and its preparation method, including blue epitaxial chip, a conductive layer, a phosphor layer, metal nano structure layer, P type electrode and N electrode; the blue epitaxial chip includes sequentially stacked substrate layer, buffer layer, N type semiconductor layer, quantum well layer, the P type semiconductor layer; P type semiconductor layer and the conductive layer deposited on the blue LED chip; the fluorescent powder layer is coated on the conductive layer; the metal nano structure layer is grown on the phosphor layer. The invention of phosphor layer in white LED chip on the preparation of nano metal structure design, metal nano structure specific size and shape, adjusting the surface plasmon resonance wavelength, emission frequency of the metal surface plasmon absorption and resonance frequency of green luminescent material matching, interaction between the metal surface and phosphor free electron oscillation luminescent material of surface plasmon resonance, fluorescence enhanced LED light emitting efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于LED
，特别涉及一种白光LED芯片及其制备方法。
技术介绍
通常传统照明所用的白炽灯，荧光灯，钠灯，汞灯等照明设备由于能耗较大且废弃后造成较大的环境污染，而半导体照明由于在照明节能、环保方面有极大的应用前景已成为各国制定经济政策的重点发展目标。随着研究的深入，半导体照明技术取得重大突破，白光LED已经大规模走向产业化。虽然LED技术创新速度远远超过预期，但于400lm/W的理论光效相比，仍有巨大的发展空间。进一步提高LED照明光源的发光效率一直是近年来研究的热点。由于半导体材料的折射率高，LED发光层产生的光有相当大一部分在经过数次全内反射之后被电极或发光层吸收了，而辐射到自由空间中的只是很小的部分。目前常采用改变发光层形状、粗糙化LED半导体材料表面、利用光子晶体等方式来提高LED的发光效率。随着表面等离子体研究的兴起，近年来，很多研究小组利用表面等离子体特性增强LED发光效率，并且得到了明显的发光增强效果。表面等离子体是一种沿金属和介质界本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白光LED芯片，其特征在于，包括蓝光外延芯片、导电层、荧光粉层、金属纳米结构层、P型电极和N型电极；所述蓝光外延芯片包括依次层叠的衬底层、缓冲层、n型半导体层、量子阱层、p型半导体层；所述导电层蒸镀于蓝光外延芯片的P型半导体层上；所述荧光粉层涂覆在所述导电层上；所述金属纳米结构层生长于所述荧光粉层上。

【技术特征摘要】
1.一种白光LED芯片，其特征在于，包括蓝光外延芯片、导电层、荧光
粉层、金属纳米结构层、P型电极和N型电极；
所述蓝光外延芯片包括依次层叠的衬底层、缓冲层、n型半导体层、量子阱
层、p型半导体层；
所述导电层蒸镀于蓝光外延芯片的P型半导体层上；所述荧光粉层涂覆在
所述导电层上；所述金属纳米结构层生长于所述荧光粉层上。
2.根据权利要求1所述的白光LED芯片，其特征在于，所述金属纳米结
构层为银纳米粒子层。
3.根据权利要求1所述的白光LED芯片，其特征在于，所述荧光粉层的
材料为钇钻石榴为主体的黄绿荧光粉。
4.根据权利要求2所述的白光LED芯片，其特征在于，所述银纳米粒子
的结构为三角锥形，所述三角锥底边长为80-100nm，高为40-60nm；每
0.04-0.09μm2所述金属纳米结构层设有一个三角锥形银纳米粒子。
5.根据权利要求1-4任一项所述的白光LED芯片，其特征在于，所述衬底
层的材料为蓝宝石、SiC、ZnO、MgO、LiAlO2、LiGaO2、石英，玻璃或金属。
6.根据权利要求1-4任一项所述的白光LED芯片，其特征在于，所述量子
阱层为InGaN/GaN多量子阱或单量子阱，或InGaN/AlGaInN量子阱。
7.根据权利要求1-4任一项所述的白光LED芯片，其特征在于，所述导电
层为280nm的氧化铟锡ITO，所述氧化铟锡ITO中Sn2O3与In2O3的摩尔比为1:
9。
8.权利要求1-7任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，王国彪，陈贵堂，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44