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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,特别涉及一种led芯片及其制备方法。
技术介绍
1、led(light emitting diode,发光二极管)在人们日常生活中扮演着极其重要的角色,它具有很多其他照明光源不具备的优势,比如尺寸小、功耗低、亮度高、响应速度快、使用寿命长、环保、可靠性高等优点。由于led可以同时实现照明和通信,因此,以led为基础的可见光通信技术应运而生。
2、可见光通信技术主要依靠led灯的闪烁来传输信号,当led上加载一个变化的电压时,led的发光亮度会随着电压的变化而变化,实现电信号到光信号的转化,然后采用光电探测器将光信号转换成电信号,完成信号的接受。但目前led仍然存在两个问题,一是led的发光效率不够高,二是调制带宽很低,这极大影响了可见光通信技术的发展。其中,led的调制带宽低会极大的影响可见光通信系统的传输速率。当增加led的注入电流密度时,载流子浓度变大,电子和空穴复合机率增加,载流子复合寿命降低,从而能够提高led的调制带宽。但是注入电流密度增加会受到led散热性能的限制,led电流密度过高会使得芯片内部产生大量热量,若内部热量无法及时扩散出去,则将极大降低led的使用寿命。
技术实现思路
1、基于此,本专利技术的目的是提供一种led芯片及其制备方法,旨在解决现有技术中,为了提高led的调制带宽而增加注入电流密度时,内部产生的热量无法及时散出的问题。
2、根据本专利技术实施例当中的一种led芯片,包括外延片,所述外延片包括衬底以及依
3、所述沟槽内嵌设有适配的散热块,所述ito层和所述散热块上依次沉积有金属膜层和散热片,所述散热块和所述散热片的材料均为金刚石;
4、外延片分区后各区域的宽度为38μm~76μm,所述散热块的宽度为5μm~25μm。
5、进一步的,沟槽内散热块的底部距离所述衬底2μm~4μm。
6、进一步的,所述散热片的厚度为150μm~200μm。
7、进一步的,所述ito层的厚度为600å~1100å。
8、进一步的,所述金属膜层的材料为au、ag、cu、al中的一种或任意几种的组合。
9、进一步的,所述金属膜层的厚度为80nm~120nm。
10、根据本专利技术实施例当中的一种led芯片的制备方法,用于制备上述的led芯片,所述制备方法包括:
11、提供一外延片,其中,所述外延片包括衬底以及依次沉积于所述衬底上的n型gan层、有源层及p型gan层;
12、在所述p型gan层上沉积ito层;
13、利用icp刻蚀技术,对所述ito层和所述外延片进行刻蚀,刻蚀深度超过所述有源层,直至刻蚀到所述n型gan层,以形成纵横交错,且相互垂直的沟槽,所述沟槽用于将外延片分区;
14、利用cvd技术,在沟槽内沉积金刚石,以形成散热块;
15、整体沉积一层金属膜层,并在所述金属膜层的预设区域上利用毛细键合的方法贴附一层散热片,所述散热片的材料为金刚石。
16、进一步的,所述整体沉积一层金属膜层,并在所述金属膜层的预设区域上利用毛细键合的方法贴附一层散热片的步骤之后包括:
17、对所述金属膜层、所述ito层和所述外延片进行刻蚀,刻蚀深度超过所述有源层,直至刻蚀到所述n型gan层;
18、使用电子束蒸镀技术在裸露的n型gan层上和金属膜层上蒸镀cr/au薄膜,分别形成n电极和p电极,以完成led芯片制作。
19、与现有技术相比:本专利技术提出的led芯片在具有n型gan层、有源层、p型gan层以及ito层的gan外延片上,由ito层朝衬底方向刻蚀,直至n型gan层,形成纵横交错,且相互垂直的沟槽,沟槽用于将外延片分区,沟槽内嵌设有适配的散热块,ito层和金刚石上依次沉积有金属膜层和散热片,散热块和散热片的材料均为金刚石,具体的,由于沟槽将外延片进行了分区,而金属膜层将各区域的金刚石材料的散热块与顶部散热片连接,起到传导热量的作用,使结构具有良好的散热。
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1.一种LED芯片,其特征在于,包括外延片,所述外延片包括衬底以及依次沉积于所述衬底上的n型GaN层、有源层及p型GaN层,所述p型GaN层上设有ITO层,其中,由所述ITO层朝所述衬底方向刻蚀,直至所述n型GaN层,形成纵横交错,且相互垂直的沟槽,所述沟槽用于将外延片分区;
2.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,沟槽内散热块的底部距离所述衬底2μm~4μm。
3.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,所述散热片的厚度为150μm~200μm。
4.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,所述ITO层的厚度为600Å~1100Å。
5.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,所述金属膜层的材料为Au、Ag、Cu、Al中的一种或任意几种的组合。
6.根据权利要求5所述的LED芯片,其特征在于,所述金属膜层的厚度为80nm~120nm。
7.一种LED芯片的制备方法,其特征在于,用于制备权利要求1-6任一项所述的LED芯片,所述制备方法包括:
8.根据权利要求7所述的LED芯片
...【技术特征摘要】
1.一种led芯片,其特征在于,包括外延片,所述外延片包括衬底以及依次沉积于所述衬底上的n型gan层、有源层及p型gan层,所述p型gan层上设有ito层,其中,由所述ito层朝所述衬底方向刻蚀,直至所述n型gan层,形成纵横交错,且相互垂直的沟槽,所述沟槽用于将外延片分区;
2.根据权利要求1所述的led芯片,其特征在于,沟槽内散热块的底部距离所述衬底2μm~4μm。
3.根据权利要求1所述的led芯片,其特征在于,所述散热片的厚度为150μm~200μm。
4.根据权利要求1所述的led芯片,其特征在于,所述ito...
【专利技术属性】
技术研发人员:秦友林,鲁洋,张星星,林潇雄,胡加辉,金从龙,
申请(专利权)人:江西兆驰半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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