一种通信照明双功能LED芯片制备方法及通信照明双功能LED芯片技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，公开了一种通信照明双功能LED芯片制备方法及通信照明双功能LED芯片，该通信照明双功能LED芯片制备方法通过在芯片层面将氮化镓基高速LED并联阵列芯片与标准照明LED芯片进行串联连接，其中，氮化镓基高速LED并联阵列芯片中包含用于实现并联连接结构的单个/多个高速氮化镓基LED单元。本发明专利技术的目的在于提供一种通信照明双功能LED芯片制备方法以及通过该方法制备的通信照明双功能LED芯片，该通信照明双功能LED芯片能够在保证LED芯片照明功能的前提下，实现芯片调制带宽的大范围扩展，提高其通信性能。提高其通信性能。

【技术实现步骤摘要】
一种通信照明双功能LED芯片制备方法及通信照明双功能LED芯片
[0001]

[0002]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种通信照明双功能LED芯片制备方法及通信照明双功能LED芯片。

技术介绍

[0003]可见光通信技术利用可见光LED芯片作为光源，通过高速调制LED芯片的工作电压/电流，实现光强的高速变化进行信号传输。通过与照明功能相结合，可实现高效，节能，广覆盖的新型高速通信手段。然而，标准照明LED芯片可用调制带宽较低，通信性能较差，无法满足高速通信需求。围绕着提高LED芯片通信性能这一目的的硬件研究日益广泛，相关方案包括使用微米LED作为专用通信器件；时域预均衡电路；高压LED阵列等。然而，标准照明LED芯片受限于RC时间常数，调制带宽低；高速通信LED芯片受限于发光面积，光功率低；以牺牲信噪比为代价的时域预均衡技术对调制带宽扩展有限，且电路复杂，不具备通用价值；而使用相互独立光源的照明通信系统，电路设计复杂，功耗高且性能分布不均匀。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种通信照明双功能LED芯片制备方法以及通过该方法制备的通信照明双功能LED芯片，该制备方法制造成本低，重复性强且自由度高，该通信照明双功能LED芯片能够在保证LED芯片照明功能的前提下，实现芯片调制带宽的大范围扩展，提高其通信性能。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种通信照明双功能LED芯片制备方法，包括在芯片层面将氮化镓基高速LED并联阵列芯片与标准照明LED芯片进行串联连接，其中，氮化镓基高速LED并联阵列芯片中包含用于实现并联连接结构的单个/多个高速氮化镓基LED单元。
[0006]进一步的，在串联连接过程中，所述氮化镓基高速LED并联阵列芯片的N型氮化镓基底与标准照明LED芯片的N型氮化镓基底之间通过刻蚀隔离槽相隔离，N型氮化镓层上设置有尺寸小于基底的多层量子阱以及N型接触层，多层量子阱上设置有P型氮化镓层，在P型氮化镓层上设置p型接触层，各材料层上均覆盖有绝缘层，通过在氮化镓基高速LED并联阵列芯片上的P型与标准照明LED芯片的N型接触层特定位置去除部分绝缘层，并通过导电材料使其电连接，实现芯片层串联连接。
[0007]进一步的，所述隔离槽内亦填充有绝缘层。
[0008]进一步的，所述氮化镓基高速LED并联阵列芯片包括衬底以及位于衬底上的单一N型氮化镓基底，N型氮化镓层上设置有N型接触层以及若干尺寸小于基底的多层量子阱，多层量子阱上设置有P型氮化镓层，在P型氮化镓层上设置p型接触层，各材料层上均覆盖有绝
缘层；通过在p型接触层特定位置去除部分绝缘层，并通过导电材料将位于同一基底的p型材料相连接，实现芯片层并联连接。
[0009]本专利技术还提供一种采用上述通信照明双功能LED芯片制备方法制备的通信照明双功能LED芯片。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术所提供的通信照明双功能LED芯片能够在保证LED芯片照明功能的前提下，实现芯片调制带宽的大范围扩展，提高其通信性能。
[0011]2、本专利技术所提供的通信照明双功能LED芯片能够保证LED芯片发光覆盖范围下照明与通信性能的高均匀性，保证通信质量。
[0012]3、本专利技术所提供的通信照明双功能LED芯片能够保证LED芯片的高光效，低功耗，且相关驱动电路设计简单并具备通用性。
[0013]4、本专利技术所提供的通信照明双功能LED芯片制备方法制造成本低，重复性强，芯片发光强度与调制范围可自由控制，其自由度较高。
具体实施方式
[0014]下面通过具体实施例对本专利技术所述的一种通信照明双功能LED芯片制备方法及通信照明双功能LED芯片做进一步的详细说明。
[0015]实施例1：本实施例提供一种通信照明双功能LED芯片制备方法，包括在芯片层面将氮化镓基高速LED并联阵列芯片与标准照明LED芯片进行串联连接，其中，氮化镓基高速LED并联阵列芯片中包含用于实现并联连接结构的单个/多个高速氮化镓基LED单元。
[0016]优选地，在串联连接过程中，所述氮化镓基高速LED并联阵列芯片的N型氮化镓基底与标准照明LED芯片的N型氮化镓基底之间通过刻蚀隔离槽相隔离，N型氮化镓层上设置有尺寸小于基底的多层量子阱以及N型接触层，多层量子阱上设置有P型氮化镓层，在P型氮化镓层上设置p型接触层，各材料层上均覆盖有绝缘层，通过在氮化镓基高速LED并联阵列芯片上的P型与标准照明LED芯片的N型接触层特定位置去除部分绝缘层，并通过导电材料使其电连接，或者通过在氮化镓基高速LED并联阵列芯片上的N型接触层与标准照明LED芯片的P型接触层特定位置去除部分绝缘层，并通过导电材料使其电连接，实现芯片层串联连接。
[0017]优选地，所述隔离槽内亦填充有绝缘层。
[0018]优选地，所述氮化镓基高速LED并联阵列芯片包括衬底以及位于衬底上的单一N型氮化镓基底，N型氮化镓层上设置有N型接触层以及若干尺寸小于基底的多层量子阱，多层量子阱上设置有P型氮化镓层，在P型氮化镓层上设置p型接触层，各材料层上均覆盖有绝缘层；通过在p型接触层特定位置去除部分绝缘层，并通过导电材料将位于同一基底的p型材料相连接，实现芯片层并联连接。
[0019]上述通信照明双功能LED芯片制备方法，通过将不同功能的LED芯片进行串联连接，从而实现了光源通信照明功能一体化，在生产过程中，可通过选择高速LED并联阵列中多层量子阱与p型氮化镓层的尺寸，实现对整体光源通信性能的可控调整；通过选择高速LED并联阵列中多层量子阱与p型氮化镓层的个数，实现对整体光源照明性能的可控调整；
通过调整高速LED并联阵列与标准照明LED芯片的相对位置，实现对照明覆盖区域内通信速度的可控调整，自由度较高，并且制造成本低，重复性强。
[0020]实施例2：本实施例提供一种采用实施例1所述通信照明双功能LED芯片制备方法制备的通信照明双功能LED芯片，该芯片包括氮化镓基高速LED并联阵列芯片和与之串联连接的标准照明LED芯片，该通信照明双功能LED芯片在将整体芯片可用通信带宽大幅提高的同时，对芯片光功率亦有小幅提升，并且能够保证LED芯片发光覆盖范围下照明与通信性能的高均匀性，保证通信质量；以及保证LED芯片的高光效，低功耗，且相关驱动电路设计简单并具备通用性。
[0021]以上对本专利技术及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利技术的保护范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信照明双功能LED芯片制备方法，其特征在于：在芯片层面将氮化镓基高速LED并联阵列芯片与标准照明LED芯片进行串联连接，其中，氮化镓基高速LED并联阵列芯片中包含用于实现并联连接结构的单个/多个高速氮化镓基LED单元。2.根据权利要求1所述的一种通信照明双功能LED芯片制备方法，其特征在于：在串联连接过程中，所述氮化镓基高速LED并联阵列芯片的N型氮化镓基底与标准照明LED芯片的N型氮化镓基底之间通过刻蚀隔离槽相隔离，N型氮化镓层上设置有尺寸小于基底的多层量子阱以及N型接触层，多层量子阱上设置有P型氮化镓层，在P型氮化镓层上设置p型接触层，各材料层上均覆盖有绝缘层，通过在氮化镓基高速LED并联阵列芯片上的P型与标准照明LED芯片的N型接触层特定位置去除部分绝缘层，并通过导电材料使其电连接，或者通过在氮化镓基高速LED并联阵列芯片上的N型接触层与标准照明LED芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱斌斌，王智灵，张延超，
申请(专利权)人：深圳华创芯光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：