[發明專利]基于GaN材料的雙色LED芯片

在審

• 申請號: 201711382481.7
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108123016A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 冉文方
• 申請（專利權）人: 西安智盛銳芯半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L33/08
• 分類號: H01L33/08;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 黃晶晶

本發明涉及一種基于GaN材料的雙色LED芯片10，包括：襯底11、GaN藍光外延層12、GaN紫光外延層13、隔離層14、電極15、鈍化層16及反光層17；其中，所述GaN藍光外延層12、所述GaN紫光外延層13及所述隔離層14均設置于所述襯底11上表面且所述隔離層14位于所述GaN藍光外延層12與所述GaN紫光外延層13之間；所述電極15分別設置于所述GaN藍光外延層12與所述GaN紫光外延層13上；所述鈍化層16設置于所述GaN藍光外延層12、所述GaN紫光外延層13及所述隔離層14上表面；所述反光層17設置于所述襯底11下表面。本發明提供的基于GaN材料的雙色LED芯片的制備方法，可以在單芯片能產生多種顏色的光，熒光粉的用量較少；此外，該制備工藝相對簡單，可行性高。

技術領域

本發明涉及半導體器件設計及制造領域，特別涉及一種基于GaN材料的雙色LED芯片。

背景技術

由于具有發光效率高、耗電量小、使用壽命長及工作溫度低等特點，LED越來越普遍地用在照明領域。LED是通過發光芯片配合熒光粉發出用戶需要的各種顏色的光。

現有技術中，每個單獨發光芯片只能發出單色的光，若需合成其他顏色的光就需要將不同顏色的發光芯片混合在一起，并填充大量的熒光粉，這樣就存在可靠性差、封裝難度大的問題。此外，由于熒光粉膠層中存在大量離散分布的熒光粉顆粒，光線入射到熒光粉膠層中會出現強烈的散射現象。這種散射一方面強化了熒光粉膠層對光線的吸收作用，另一方面也導致大量光線被反射，即透射過熒光粉層的光線會顯著減少。

因此，如何設計出一種新型的LED芯片就變得極其重要。

發明內容

為解決現有技術存在的技術缺陷和不足，本發明提出一種基于GaN材料的雙色LED芯片。該基于GaN材料的雙色LED芯片10包括：襯底11、GaN藍光外延層12、GaN紫光外延層13、隔離層14、電極15、鈍化層16及反光層17；其中，

所述GaN藍光外延層12、所述GaN紫光外延層13及所述隔離層14均設置于所述襯底11上表面且所述隔離層14位于所述GaN藍光外延層12與所述GaN紫光外延層13之間；

所述電極15分別設置于所述所述GaN藍光外延層12與所述GaN紫光外延層13上；

所述鈍化層16設置于所述所述GaN藍光外延層12、所述GaN紫光外延層13及所述隔離層14上表面；

所述反光層17設置于所述襯底11下表面。

在本發明的一個實施例中，所述襯底11為藍寶石襯底。

在本發明的一個實施例中，所述GaN藍光外延層12包括：第一GaN緩沖層121、第一GaN穩定層122、第一n型GaN層123、第一有源層124、第一p型AlGaN阻擋層125及第一p型GaN接觸層126；其中，

所述第一GaN緩沖層121、所述第一GaN穩定層122、所述第一n型GaN層123、所述第一有源層124、所述第一p型AlGaN阻擋層125及所述第一p型GaN接觸層126依次層疊于所述襯底11上表面第一指定區域。

在本發明的一個實施例中，所述第一有源層124為InGaN量子阱1241/GaN勢壘1242多重結構。

在本發明的另一個實施例中，所述GaN紫光外延層13包括：第二GaN緩沖層131、第二GaN穩定層132、第二n型GaN層133、第二有源層134、第二p型AlGaN阻擋層135及第二p型GaN接觸層136；其中，

所述第二GaN緩沖層131、所述第二GaN穩定層132、所述第二n型GaN層133、所述第二有源層134、所述第二p型AlGaN阻擋層135及所述第二p型GaN接觸層136依次層疊于所述襯底11上表面第二指定區域。