[實用新型]一種新型雙色LED芯片

有效

• 申請號: 201320115903.5
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN203150597U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 林桂榮;顏建鋒;敖輝;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 江蘇漢萊科技有限公司
• 主分類號: H01L33/04
• 分類號: H01L33/04;H01L33/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種新型雙色LED芯片，屬于LED發光二極管領域。

背景技術

芯片也稱為led發光芯片，是led燈的核心組件，也就是指的P-N結。其主要功能是：把電能轉化為光能，芯片的主要材料為單晶硅。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。

近年來，下游應用市場的繁榮帶動我國LED產業迅猛發展，芯片市場也迎來發展良機。國內LED產能快速提升，技術水平不斷進步，產品已開始進入中高檔次。在芯片市場供貨偏緊和各地政策支持力度加大的背景下，2011年我國LED產能繼續擴張。在區域分布上，我國LED企業主要集中在閩三角地區、環渤海灣地區和珠三角地區。

芯片是LED核心器件中的產品，我國在這一領域的企業競爭目前仍處于“藍海”階段。國內市場的基本格局是外資企業產品技術占據主導，本土廠商逐步崛起。為進一步完善LED產業鏈，“十二五”期間各級政府將繼續加強對基礎研究的投入，國內LED市場發展前景樂觀。

目前芯片結構包括：襯底、緩沖層、N型GaN層、多量子阱發光層、P型GaN層依次排列及分別在P/N型GaN層上的P/N電極，不管是用于正裝的芯片或者倒裝的芯片制備或者垂直結構的芯片，均主要由上述構成，芯片結構經幾十年的研究從整體結構上仍然沒有任何進展性突破。

發明內容

本實用新型的發明目的為提供一種結構獨創性的芯片，所述的芯片為單片雙色光三電極的LED芯片。實現在一個芯片上有兩個發光層，并且是不同的兩種顏色的發光層，可以提高LED發光二極管的應用，另外其具備三電極，可通過輸入的不同電壓或電流來調節整個發光二極管兩種光色的混合色，以符合燈具的應用需求。

本實用新型的單片雙色光三電極的LED芯片依次包括：襯底，及在襯底上依次生長的緩沖層、n型GaN層、有源層、p型GaN層、有源層、n型GaN層，及分別在P/N型GaN層上對應的P/N電極，或者襯底，及在襯底上依次生長的緩沖層、p型GaN層、有源層、n型GaN層、有源層、p型GaN層，及分別在P/N型GaN層上對應的P/N電極。機構圖見圖1a、圖1b。

本實用新型的LED芯片的雙色光選自紅光、藍光或綠光中兩種。

本實用新型LED芯片的有源層分別選自:藍光量子阱、綠光量子阱、紅光量子阱中兩種。

本實用新型的另一個發明目的為提供一種制備LED芯片的制備雙光色、三P/N型GaN層的方法。

本發明LED芯片的外延片采用MOCVD設備制備，利用高純NH3做N源、磷烷PH3做P源，高純H2或者高純N2或他們的混合氣體做載氣，三甲基鎵TMGa或三乙基鎵TEGa、三甲基銦TMIn和三甲基鋁TMAl分別做Ga源、In源和Al源，利用硅烷SiH4、二茂鎂CP2Mg分別做n型Si摻雜源和p型Mg摻雜源，具體制備方法如下：在MOCVD反應室中加熱襯底，用H2或N2或者H2和N2的混合氣體作為載氣，通入三甲基鎵TMGa或三乙基鎵TEGa和NH3生長GaN成核層；然后利用H2做為載氣，外延生長非故意摻雜GaN層；然后外延生長n型Si摻雜的GaN層；利用N2做載氣，三乙基鎵TEGa做Ga源，以三甲基銦TEIn做In源，在n型Si摻雜的GaN層上外延生長多量子阱有源層；在量子阱層上生長Mg摻雜的p型AlGaN電子阻擋層和Mg摻雜的p型GaN層，再生長一層Mg摻雜的p型AlGaN電子阻擋層；利用N2做載氣，三乙基鎵TEGa做Ga源，以三甲基銦TEIn做In源，在P型Mg摻雜的GaN層上外延生長多量子阱有源層；?H2做為載氣，外延生長n型Si摻雜的GaN層。

或者：