【技术实现步骤摘要】
具有增透钝化层的纳米孔LED阵列芯片及其制备方法
本专利技术涉及LED芯片领域，具体涉及用于可见光通信的具有纳米孔结构的微尺寸LED阵列芯片及其制备方法。
技术介绍
可见光通信是LED（发光二极管）在超越照明领域的一个重要突破点。为了提高可见光通信系统的调制带宽，可优化信号接收器的反馈电路，或者利用均衡电路抬升损耗过大的频率点。这种技术成本低廉、效果显著，但由于需要处理的频率点不仅与LED器件的等效电阻和等效电容密切相关，而且与整个系统的寄生电阻和寄生电容密切相关，电路的调节往往只适用于特定的LED器件和系统组件，不适用于批量生产。此外，还可采用高阶的调制技术，例如正交调幅技术（QAM）、离散多音频技术（DMT）、正交频分复用技术（OFDM）和波分复用技术（WDM）。但是这些调制技术都依赖复杂的调制电路。为了提高可见光通信光源的调制带宽，可采用微尺寸LED芯片，并利用诸如光子晶体、谐振腔、表面等离激元等技术提高载流子复合速率。但光子晶体的形成需要严格的周期分布的纳米结构，GaN基谐振腔需要激光剥离蓝宝石衬底或者外延层分布布拉格反射镜等复杂技术，表面等离激元受限于局...
【技术保护点】
1.一种具有增透钝化层的纳米孔LED阵列芯片，其特征在于：包括N × N个发光单元、N × N个阳极焊盘和两个阴极焊盘，其中N ≥ 2，呈正方形阵列分布，所述电极焊盘之间通过金属连接线连接，所述金属连接线与半导体材料之间通过介质绝缘层隔离；所述发光单元的有源区直径为100～200μm；所述发光单元的有源区上分布有纳米孔，所述有源区纳米孔的深度超过量子阱层，直径为300～1000nm；所述GaN材料表面的介质薄膜层上同时分布纳米孔，构成增透钝化层，所述GaN材料表面纳米孔的深度为200～500nm。
【技术特征摘要】
1.一种具有增透钝化层的纳米孔LED阵列芯片，其特征在于：包括N×N个发光单元、N×N个阳极焊盘和两个阴极焊盘，其中N≥2，呈正方形阵列分布，所述电极焊盘之间通过金属连接线连接，所述金属连接线与半导体材料之间通过介质绝缘层隔离；所述发光单元的有源区直径为100～200μm；所述发光单元的有源区上分布有纳米孔，所述有源区纳米孔的深度超过量子阱层，直径为300～1000nm；所述GaN材料表面的介质薄膜层上同时分布纳米孔，构成增透钝化层，所述GaN材料表面纳米孔的深度为200～500nm。2.根据权利要求1所述的一种具有增透钝化层的纳米孔LED阵列芯片，其特征在于：从衬底至光出射方向，所述发光单元的有源区域依次包括蓝宝石衬底、GaN缓冲层、非故意掺杂GaN层、N型掺杂GaN层、量子阱层、P型掺杂AlGaN层、P型掺杂GaN层、透明电流扩展层和介质钝化层。3.根据权利要求1所述的一种具有增透钝化层的纳米孔LED阵列芯片，其特征在于：从衬底至光出射方向，所述电极焊盘区域依次包括蓝宝石衬底、GaN缓冲层、非故意掺杂GaN层、N型掺杂GaN层、介质绝缘层和金属电极。4.根据权利要求1所述的一种具有增透钝化层的纳米孔LED阵列芯片，其特征在于：所述发光单元呈圆台结构形式，所述发光单元的阳极呈圆盘状，分布在圆台的上表面中心；阴极呈圆环状，围绕着圆台分布；阴极的圆环状上设有缺口，所述阳极与阳极焊盘之间的金属连接线穿过缺口连接，所述金属连接线的宽度大于20μm，所述缺口的宽度比金属连接线的宽度大20μm以上；每个发光单元的阳极单独连接至阳极焊盘，所有发光单元共阴极且在第一行和第N行各有一个阴极焊盘。5.根据权利要求1所述的一种具有增透钝化层的纳米孔LED阵列芯片，其特征在于，所述介质绝缘层覆盖在整个芯片的半导体材料上表面，在电极焊盘和金属连接线与半导体材料之间形成电绝缘；所述介质绝缘层为SiO2、SiN或SiON，厚度大于等于300nm；所述半导体材料包含透明电流扩展层、P型掺杂GaN层、P型掺杂AlGaN层、量子阱层、N型掺杂GaN层。6.一种具有增透钝化层的纳米孔LED阵列芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、使用金属氧化物气相沉积法制备GaN基LED外延片，GaN基LED外延片的结构依次包括蓝宝石衬底、GaN缓冲层、非故意掺杂GaN层、N型掺杂...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄华茂，黄程，吴浩城，王洪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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