專利名稱：發(fā)光二極管芯片的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管芯片。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)大都為在兩層不同導電類型半導體層間形成一發(fā)光層，由于只有一層發(fā)光層，故每一個發(fā)光二極管芯片只能發(fā)出一種顏色的光，要實現(xiàn)多種顏色的發(fā)光必須要采用多種顏色的發(fā)光二極管芯片的串并聯(lián)組合的方法來發(fā)光。用現(xiàn)有發(fā)光二極管芯片實現(xiàn)多種顏色的發(fā)光或發(fā)出白光會有占用較多的芯片面積且成本較高?，F(xiàn)有技術(shù)中的白光發(fā)光二極管大多是采用藍光發(fā)光二極管芯片加熒光粉的方法實現(xiàn)，即通過藍光發(fā)光二極管芯片發(fā)出的藍光激發(fā)熒光粉、熒光粉光致發(fā)光產(chǎn)生黃光，通過藍光和黃光的組合產(chǎn)生白光。現(xiàn)有白光發(fā)光二極管的熒光粉會由于長期受到藍光的照射而產(chǎn)生性能退化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)光二極管芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)在一個芯片內(nèi)發(fā)出多種顏色的光，還能實現(xiàn)不需熒光粉就能發(fā)出白光。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的發(fā)光二極管芯片包括第一層第一導電類型半導體，形成于襯底上；第一發(fā)光層，形成于所述第一層第一導電類型半導體上；形成于所述第一發(fā)光層上的第二層第一導電類型半導體和第二層第二導電類型半導體，所述第二層第一導電類型半導體和第二層第二導電類型半導體橫向連接；第二發(fā)光層，形成于所述第二層第一導電類型半導體和第二層第二導電類型半導體上；第三層第二導電類型半導體， 形成于所述第二發(fā)光層上。進一步改進是，所述第一導電類型為N型、所述第二導電類型為P型；或，所述第一導電類型為P型、所述第二導電類型為N型。進一步改進是，所述第一發(fā)光層為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍光發(fā)光層；所述第二發(fā)光層為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍光發(fā)光層。所述第一發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、黃光、綠光、或藍光的量子阱；所述第二發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、 黃光、綠光、或藍光的量子阱。所述量子阱為InGaN或AlhGaN量子阱。所述量子阱的周期數(shù)為1 20，每一周期中阱的厚度為Inm 5nm、壘的厚度為6nm 10nm。進一步改進是，所述第一層第一導電類型半導體、第二層第一導電類型半導體為第一導電類型的GaN層，厚度為IOOnm IOOOnm ；所述第二層第二導電類型半導體、第三層第二導電類型半導體為第二導電類型的GaN層，厚度為IOOnm lOOOnm。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)分別在所述第一層第一導電類型半導體和所述第二層第二導電類型半導體間、以及在第二層第一導電類型半導體和第三層第二導電類型半導體間加不同的電壓，從而能夠分別控制第一發(fā)光層的發(fā)光、第二發(fā)光層的發(fā)光，能夠?qū)崿F(xiàn)在一個芯片內(nèi)發(fā)出多種顏色的光，還能實現(xiàn)第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的組合發(fā)光，通過選定的顏色組合還能實現(xiàn)不需熒光粉就能發(fā)出白光。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例發(fā)光二極管芯片包括第一層第一導電類型半導體2，形成于襯底1上；所述襯底1能為藍寶石襯底；所述第一導電類型能為N型或者P型，所述半導體能為GaN，即所述第一層第一導電類型半導體2能為N型或者P型GaN，厚度為IOOnm lOOOnm。第一發(fā)光層3，形成于所述第一層第一導電類型半導體2上；所述第一發(fā)光層3為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍光發(fā)光層；所述第一發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、 黃光、綠光、或藍光的量子阱。所述量子阱為InGaN或AUnGaN量子阱。所述量子阱的周期數(shù)為1 20，每一周期中阱的厚度為Inm 5nm、壘的厚度為6nm 10nm。形成于所述第一發(fā)光層3上的第二層第一導電類型半導體4和第二層第二導電類型半導體5，所述第二層第一導電類型半導體4和第二層第二導電類型半導體5橫向連接；所述第二導電類型和第一導電類型正好相反，如果第一導電類型為N型則第二導電類型為P型，如果第一導電類型為P型則第二導電類型為N型。各半導體層都為GaN，厚度為 IOOnm lOOOnm。第二發(fā)光層6，形成于所述第二層第一導電類型半導體4和第二層第二導電類型半導體5上。所述第二發(fā)光層6為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍光發(fā)光層；所述第二發(fā)光層6為發(fā)光波長為紅光、黃光、綠光、或藍光的量子阱。所述量子阱為InGaN或 AlhGaN量子阱。所述量子阱的周期數(shù)為1 20，每一周期中阱的厚度為Inm 5nm、壘的厚度為6nm lOnm。所述第二發(fā)光層6和所述第一發(fā)光層3的發(fā)光顏色設計可以相同，也可以不同。第三層第二導電類型半導體7，形成于所述第二發(fā)光層上6。所述第三層第二導電類型半導體為GaN層，厚度為IOOnm lOOOnm。所述第一層第一導電類型半導體2、第二層第一導電類型半導體4和第二層第二導電類型半導體5、第三層第二導電類型半導體7上都形成有電極，包括電極8、電極9、電子10和電極11。通過在電極8和電極10間加一正向電壓，能實現(xiàn)所述第二發(fā)光層6的發(fā)光；通過在電極9和電極11間加一正向電壓，能實現(xiàn)所述第一發(fā)光層3的發(fā)光。由于所述第一發(fā)光層3和所述第二發(fā)光層6的發(fā)光能夠?qū)崿F(xiàn)分別控制發(fā)光，故本發(fā)明實施例能夠?qū)崿F(xiàn)在一個芯片中就能發(fā)出多種顏色的光，并且還能實現(xiàn)第一發(fā)光層3和第二發(fā)光層6的組合發(fā)光，通過對第一發(fā)光層3和第二發(fā)光層6的發(fā)光顏色的選定，還能實現(xiàn)發(fā)白光。以上通過具體實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管芯片，其特征在于，包括 第一層第一導電類型半導體，形成于襯底上；第一發(fā)光層，形成于所述第一層第一導電類型半導體上；形成于所述第一發(fā)光層上的第二層第一導電類型半導體和第二層第二導電類型半導體，所述第二層第一導電類型半導體和第二層第二導電類型半導體橫向連接；第二發(fā)光層，形成于所述第二層第一導電類型半導體和第二層第二導電類型半導體上；第三層第二導電類型半導體，形成于所述第二發(fā)光層上。
2.如權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述第一導電類型為N型、所述第二導電類型為P型；或，所述第一導電類型為P型、所述第二導電類型為N型。
3.如權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述第一發(fā)光層為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍光發(fā)光層；所述第二發(fā)光層為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍光發(fā)光層。
4.如權(quán)利要求3所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述第一發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、黃光、綠光、或藍光的量子阱；所述第二發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、黃光、綠光、或藍光的量子阱。
5.如權(quán)利要求4所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述量子阱為^iGaN或AUnGaN量子阱。
6.如權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述第一層第一導電類型半導體、第二層第一導電類型半導體為第一導電類型的GaN層，厚度為IOOnm IOOOnm ；所述第二層第二導電類型半導體、第三層第二導電類型半導體為第二導電類型的GaN層，厚度為 IOOnm lOOOnm。
7.如權(quán)利要求5所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述量子阱的周期數(shù)為1 20，每一周期中阱的厚度為Inm 5nm、壘的厚度為6nm 10nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管芯片，包括第一層第一導電類型半導體，形成于襯底上；第一發(fā)光層，形成于所述第一層第一導電類型半導體上；形成于所述第一發(fā)光層上的第二層第一導電類型半導體和第二層第二導電類型半導體，所述第二層第一導電類型半導體和第二層第二導電類型半導體橫向連接；第二發(fā)光層，形成于所述第二層第一導電類型半導體和第二層第二導電類型半導體上；第三層第二導電類型半導體，形成于所述第二發(fā)光層上。本發(fā)明能實現(xiàn)在一個芯片內(nèi)發(fā)出多種顏色的光，還能實現(xiàn)不需熒光粉就能發(fā)出白光。
文檔編號H01L27/15GK102446947SQ20101050301
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者傅希全, 吳治平, 張木榮 申請人:北京吉樂電子集團有限公司