The invention provides a back single chip white LED light and preparation method thereof, are sequentially stacked on double polished sapphire substrate non doped GaN layer, an active layer, the yellow green light blue photoluminescence layer, N type ohmic contact layer, UV active layer and P type ohmic contact layer, wherein the the UV active layer is the quantum well can emit ultraviolet; the yellow green light photoluminescence layer is non doped GaN layer defects are introduced in the preparation and the formation, can emit yellow green fluorescence under ultraviolet excitation. The UV part UV active layer emits yellow green light through the fluorescence conversion part, active layer by blue light absorption excitation in blue, blue and white mixed by Huang Lvguang, the other side of the substrate exit. The present invention utilizes light emitting fluorescent layer and process back flip chip technology advantage of light, only a single chip can emit white light, simple preparation process, no fluorescent powder, was long, with high power conversion efficiency of light.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属有机化学气相沉积(MOCVD)
,尤其涉及GaN基单芯片白 光发光二极管(LED)器件及其制备方法。
技术介绍
GaN基氮化物半导体在发光二极管(LED),以其较高的理论光电转化效率和在恶劣工 作条件下的稳定性,得到了科研领域以及工商业的广泛重视,引起了人们极大的兴趣。目 前制备白光LED的方法主要有三种1、通过LED红绿蓝的三基色多芯片组和发光合成白光,其优点在于效率高、色温可控、显色性较好,缺点是三基色光衰不同导致色温不稳定、控制电路较复杂、成本较高。2、蓝光LED芯片激发黄色荧光粉,由LED蓝光和荧 光粉发出的黄绿光合成白光,为改善显色性能还可以在其中加少量红色荧光粉或同时加适 量绿色、红色荧光粉。这种方法的优点是效率高、制备简单、温度稳定性较好、显色性 较好;缺点是 一致性差、色温随角度变化。3、紫外光LED芯片激发荧光粉发出三基色 合成白光,优点显色性好、制备简单,缺点目前,LED芯片效率较低,有紫外光泄漏问题,荧光粉温度稳定性问题有待解决。近年来,随着人们环保意识的逐步提高,绿色照明这一新的概念逐渐被人们所接受。以上传统的GaN基白光LED在效率、寿命和色度等 方面都各自有所欠缺,令其在大规模商业化方面受到限制。寻找一种效率高、寿命长、安 全和性能稳定的照明电器,成为科研领域的又一新的课题。目前,国内外的许多研究机构 都在研制无需荧光粉的单芯片白光LED以提高器件的效率、延长寿命和使色度更均匀。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种工艺简单,无需荧光粉,有较高光电转化效率的单芯 片白光LED。本专利技术的技术方案 ...
【技术保护点】
一种背面出光的单芯片白光发光二极管,包括一非掺杂GaN层、一蓝光有源层、一黄绿光光致荧光层、一n型欧姆接触层、一紫外光有源层和一p型欧姆接触层,依次层叠于双面抛光的蓝宝石衬底上,其中所述紫外光有源层是可发射紫外光波段的量子阱,所述黄绿光光致荧光层是可在紫外光激发下发出黄绿色荧光的非掺杂GaN层。
【技术特征摘要】
1.一种背面出光的单芯片白光发光二极管,包括一非掺杂GaN层、一蓝光有源层、一黄绿光光致荧光层、一n型欧姆接触层、一紫外光有源层和一p型欧姆接触层,依次层叠于双面抛光的蓝宝石衬底上,其中所述紫外光有源层是可发射紫外光波段的量子阱,所述黄绿光光致荧光层是可在紫外光激发下发出黄绿色荧光的非掺杂GaN层。2. 如权利要求1所述的单芯片白光发光二极管,其特征在于所述黄绿光光致荧光层是 通过在生长GaN层时提高氨气源的流量将五族源和三族源的比例提高至2000-10000, 或者降低生长温度至900-100(TC引入缺陷而得到的非掺杂GaN层。3. 如权利要求2所述的单芯片白光发光二极管,其特征在于所述黄绿光光致荧光层的 厚度为100nm 1000nm。4. 如权利要求1所述的单芯片白光发光二极管,其特征在于所述蓝光有源层是周期数为1 10的发射蓝光波段的InxGaLxN/GaN多量子阱,其中x=0.15 0.2,发光波长为 460nm 480nm,每个周期中阱的厚度为lnm 10nm,垒的厚度为5nm 20nm。5. 如权利要求1所述的单芯片白光发光二极管,其特征在于所述紫外光有源层是周期 数为5 10的发射紫外光波段的InxGai-xN/GaN多量子阱,其中x=0.05 0.1 ,发光波 长为370nm 400nm,每个周期中阱的厚度为lnm 10nm,垒的厚度为5nm 20nm。6. 如权利要求1所述的单芯片白光发光二极管,其特征在于所述紫外光有源层是周期 数为1 5的发射紫外光波段的AlyGai-yN/GaN多...
【专利技术属性】
技术研发人员:张国义,杨志坚,方浩,陶岳彬,桑立雯,李丁,
申请(专利权)人:北京大学,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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