[發明專利]一種高白光光效氮化鎵LED管芯結構

有效

• 申請號: 201110082400.8
• 申請日: 2011-04-01
• 公開（公告）號: CN102738330A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 沈燕;馮健;藺福合;王成新;李樹強
• 申請（專利權）人: 山東華光光電子有限公司
• 主分類號: H01L33/10
• 分類號: H01L33/10;H01L33/00;H01L33/48;H01L33/50
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

1.一種高白光光效的氮化鎵LED管芯結構，包括自上而下的P電極、P型電流擴展層、量子阱有源區、N型層、N電極、襯底、反射膜；其中所述反射膜蒸鍍在減薄拋光的襯底背面，該反射膜是一種多重復合DBR介質膜，由兩種介質膜材料組合、且膜系結構是多波段光波反射；所述介質膜材料選自TiO₂、SiO₂，每個周期各材料層交替，介質膜周期數6-25，總層數12-50層。

2.如權利要求1中所述氮化鎵LED管芯結構，其特征在于所述襯底背面的反射膜是兩重復合DBR介質膜，所述兩重復合DBR介質膜是藍光460nm高反射和黃光580nm高反射的復合膜；是在襯底背面依次蒸鍍TiO₂、SiO₂薄膜，其中前3-5周期薄膜厚度為460nm高反射膜系，后3-5周期薄膜厚度為580nm高反射膜系；整體膜系在藍光段和黃光段兩個波段有高反射峰。

3.如權利要求2中所述氮化鎵LED管芯結構，其特征在于利用介質膜電子束蒸發臺，在真空10^-7torr壓力下，蒸鍍TiO₂、SiO₂介質的折射率分別為2.35和1.46；蒸鍍TiO₂、SiO₂交替薄膜，共6周期12層，其中前3周期膜厚度為460nm波段高反射膜系，每周期膜光學厚度115nm，后3周期膜厚度為580nm波段高反射膜系，每周期膜光學厚度分別為145nm。

4.如權利要求1中所述氮化鎵LED管芯結構，其特征在于所述襯底背面的反射膜是三重復合DBR介質膜，所述三重復合DBR介質膜是460nm藍光高反射、510nm綠光高反射和580nm黃光高反射的復合膜；整個DBR結構共有三個波段高反膜系。

5.如權利要求4中所述氮化鎵LED管芯結構，其特征在于利用介質膜電子束蒸發臺，在真空10^-7torr壓力下，蒸鍍TiO₂、SiO₂介質的折射率分別為2.35和1.46；依次蒸鍍TiO₂、SiO₂交替薄膜，共6周期12層，其中前2周期膜厚度為460nm波段高反射膜系，每周期膜光學厚度115nm，依次接下來的2周期膜厚度為510nm波段高反射膜系，每周期膜光學厚度分別為127nm；最后2個周期為580nm波段高反射膜系，每周期膜光學厚度分別為145nm。

6.如權利要求1中所述氮化鎵LED管芯結構，其特征在于所述襯底是Al₂O₃襯底或SiC襯底。

7.權利要求1所述高白光光效的氮化鎵LED管芯結構的制備方法，步驟如下：

(1)按照常規工藝制備LED管芯，并將襯底減磨拋光到80-150μm的厚度；

(2)在上述減磨拋光后的芯片襯底背面蒸鍍多重復合DBR介質膜；所述介質膜材料選自TiO₂、SiO₂，每個周期兩種材料交替，介質膜總層數12-50層，每個周期內各層厚度根據所控反射的波長而定，使各層介質膜光學厚度為所控反射波長的四分之一倍；

(3)在多重復合DBR介質膜上，電子束蒸發上一層50nm-300nm厚的金屬薄膜；該金屬薄膜主要對DBR起到保護的作用，金屬薄膜材料是Al、Ag、Au一種或者它們的合金；

(4)切割劃裂芯片。