[實用新型]一種長波長LED外延壘晶片及芯片及全彩發光體

有效

• 申請號: 201820089998.0
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN208093581U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 顏建鋒;敖輝;彭澤洋;莊文榮;孫明
• 申請（專利權）人: 東莞市中晶半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/24;H01L33/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種長波長LED外延壘晶片及芯片及全彩發光體，包括：外延壘晶襯底、CaN基外延壘晶層，外延壘晶襯底上表面依次垂直生長有CaN基外延壘晶層，CaN 基外延壘晶層包括：緩沖層：在n型CaN與外延壘晶襯底之間生長CaN緩沖層；n型CaN：生長于CaN緩沖層之上，量子阱之下；量子阱：為多量子阱，量子阱≥7對，在n型CaN與p型CaN之間，在CaN量子阱中分布沉積有C；p型CaN:生長于CaN量子阱之上。本實用新型的長波長LED外延壘晶片制備成的LED電性性能與藍綠CaN LED電性性能一致。

技術領域

本實用新型涉及LED外延壘晶片。更具體地說，本實用新型涉及長波長LED外延壘晶片及用其制備的芯片及全彩發光體。

背景技術

現有技術中砷化鎵二極管發紅光、磷化鎵二極管發綠光、碳化硅二極管發黃光、氮化鎵二極管發藍光。氮化鎵是一種寬帶隙化合物半導體材料，具有發射藍光、高溫、高頻、高壓、大功率、耐酸、耐堿、耐腐蝕等特點，是繼鍺、硅和砷化鎵之后最主要的半導體材料之一，使得它在藍光和紫外光電子學技術領域占有重要的地位，也是制作高溫、大功率半導體器件的理想材料。目前氮化鎵憑借其極占優勢的物理性能、化學性能、光電性能已然成為了第三代LED的典型代表，行業內對氮化鎵的研究也成為了前沿與熱點，行業內各大巨頭紛紛投入大量的資金及人力在此項目中，雖然對氮化鎵的研究，近年來已經取得了突飛猛進的成功，但是還有很多方面需要我們去探索與開發，如目前現有技術中氮化鎵發光二極管在藍光、綠光、紫外光領域已經有所突破，并取得了一定的成績，并且也早已實現了工業化量產，以其體積小、壽命長、亮度高、能耗小等優點開始廣泛取代傳統日常使用的白識燈、日光燈等照明燈具，成為主要照明光源。但是用為現有技術中的氮化鎵不能直接發射紅光，為了能發白光，需要通過特定的熒光粉來對藍光或綠光進行激發，使其激發后發射白光，以用于日常照明領域，但由于熒光粉其為有毒有害、環境污染等因素，近年來受到了很多環保關注，所以各大企業已經開始規避使用熒光粉，大家都在盡力研究使用健康安全的替代方案。其實除此之外，要想獲得白光，理論上也可以通過藍光、綠光、紅光，來混合制備成，而但由于現有技術中紅光主要是由砷化鎵制備成，其各方面的性能，尤其是光電性能都不能與用氮化鎵制備的藍、綠光的所配比，所以在白光制備及日常照明應用過程中大家都放棄了用砷化鎵發紅光的二極管，而極力尋找著其他的解決方案。

另一方面LED電子顯示器的應用越來越廣泛，顯示器中各像素中的子像素對應的LED發光體都需要單獨進行電連接，不斷變化其電通量來變化其對應的像素點中LED發光體光混合后的顯示色彩，但由于目前紅光LED的材料與藍光LED、綠光LED的材料不同，在作為發光體應用于同一個顯示器中，其對應的電壓也不相同，并且其他的光電性能都有相應很大偏差，使其與藍光LED、綠光LED應用于同一顯示器中的制備工藝的難度加大，并且需要獨立的一套電控裝置，一方面提高的成本，使電控變的很困難，另一方面使LED電子顯示器電路結構錯綜復雜，增加了顯示器的體積。而如果能找到一種紅光LED材料，能與藍光LED、綠光LED具備高度相近的光電性能，就可以簡化LED顯示器的構造、能提高色彩的對比度，并且能最大限度地統一各色LED發光體的光效，降低LED顯示器的厚度。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種LED外延壘晶片及芯片，其為氮化鎵發光二極管，能在不需要熒光粉激發的情況下發射長波長的光，所述的長波長光為波長長于藍光、綠光的光，尤其為紅光。

為了實現根據本實用新型的目的和其它優點，提供了一種長波長LED外延壘晶片，包括：外延壘晶襯底、CaN 基外延壘晶層：

外延壘晶襯底：用于放入MOCVD或HVPE等其他外延壘晶反應室內在其表面依次外延生長包括緩沖層、n型CaN、InCaN量子阱、p型CaN系列CaN 基壘晶層；

CaN 基外延壘晶層包括：

緩沖層：在n型CaN與外延壘晶襯底之間生長CaN緩沖層；

n型CaN：生長于CaN緩沖層之上，量子阱之下；