專利名稱：白光led外延結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種LED發(fā)光二極管技術(shù)，特別是涉及一種白光LED 外延結(jié)構(gòu)。[0002]背景技術(shù)目前，白色發(fā)光二極管因其節(jié)能環(huán)保效果顯著，在照明領(lǐng)域的用途越來越廣泛?，F(xiàn)有白光二極管的白光產(chǎn)生方式通常都是在發(fā)藍光芯片上涂上YAG熒光粉，其中部分藍光遇到熒光粉后發(fā)出黃光，黃光與剩余的藍光混合即發(fā)出白光。由于YAG熒光粉的光衰快，導(dǎo)致白色發(fā)光二極管的穩(wěn)定性差，可靠使用時間短，產(chǎn)生的白光質(zhì)量還不夠理想， 并且光提取效率不高。[0003]發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種無需使用熒光粉，發(fā)光穩(wěn)定可靠的白光LED外延結(jié)構(gòu)。[0004]本實用新型包括從下至上依次設(shè)置的SiC襯底、N-GaN接觸層、GaN外延層、InGaN/ GaN發(fā)光層，在hGaN/GaN發(fā)光層之上還依次設(shè)有AUnGaP半導(dǎo)體復(fù)合物發(fā)光層和P+GaN 接觸層。[0005]進一步的，在SiC襯底和N-GaN接觸層之間設(shè)有AIN過渡層，P+GaN接觸層之上設(shè)有ITO透明導(dǎo)電層，使外延結(jié)構(gòu)更加合理。[0006]從GaN外延層一直深入到SiC襯底刻蝕有交替的溝槽結(jié)構(gòu)，SiC襯底表面還加工密布有納米坑，InGaN/GaN發(fā)光層則部分懸空在溝槽結(jié)構(gòu)上方，SiC襯底和GaN外延層之間粗糙的界面可以大大提高光提取的效率。[0007]優(yōu)選的，所述SiC襯底的厚度為50 100um、N-GaN接觸層的厚度為200 800 nm、 GaN外延層的厚度為500 2000nm、InGaN/GaN發(fā)光層的厚度為4000 9000nm、AUnGaP 半導(dǎo)體復(fù)合物發(fā)光層的厚度為1000 5000nm、P+GaN接觸層的厚度為100 500 nm。[0008]優(yōu)選的，所述AIN過渡層的厚度為10 100 nm, ITO透明導(dǎo)電層的厚度為1 IOum0[0009]本實用新型由GaN外延層、InGaN/GaN發(fā)光層發(fā)出藍光，AlInGaP半導(dǎo)體復(fù)合物發(fā)光層則可以直接發(fā)出黃光，藍光和黃光合成直接生成白光，無需使用熒光粉，不會光衰，發(fā)光質(zhì)量好，提高了工作穩(wěn)定性和使用壽命，減少了封裝工序，可以使白光LED的外延、芯片、 封裝、應(yīng)用整個產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)工藝簡化，生產(chǎn)效率高，適于大批量生產(chǎn)。[0010]
以下結(jié)合附圖和實施例進一步說明本實用新型。[0011]
圖1是實施例的主結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0012]實施例如圖所示，本實施例的外延結(jié)構(gòu)從下至上依次設(shè)置SiC襯底1、AIN過渡層2、N-GaN接觸層3、GaN外延層4、InGaN/GaN發(fā)光層5、AlInGaP半導(dǎo)體復(fù)合物發(fā)光層6、 P+GaN接觸層7和ITO透明導(dǎo)電層8。并且從GaN外延層4 一直深入到SiC襯底1刻蝕有交替的溝槽結(jié)構(gòu)9，SiC襯底1表面還加工密布有納米坑，InGaN/GaN發(fā)光層5則部分懸空在溝槽結(jié)構(gòu)9上方。[0013]本實施例中SiC襯底1的厚度為70um、AIN過渡層2的厚度為25 nm、N-GaN接觸層3的厚度為500 nm、GaN外延層4的厚度為lOOOnm、InGaN/GaN發(fā)光層5的厚度為δΟΟΟηπκ AlInGaP半導(dǎo)體復(fù)合物發(fā)光層6的厚度為2000nm、P+GaN接觸層7的厚度為250 nm,IT0透明導(dǎo)電層8的厚度為5um。
權(quán)利要求1.一種白光LED外延結(jié)構(gòu)，包括從下至上依次設(shè)置的SiC襯底、N-GaN接觸層、GaN外延層、InGaN/GaN發(fā)光層，其特征為在hGaN/GaN發(fā)光層(5)之上還依次設(shè)有AlInGaP半導(dǎo)體復(fù)合物發(fā)光層(6 )和P+GaN接觸層(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED外延結(jié)構(gòu)，其特征為在SiC襯底(1)和N-GaN接觸層(3)之間設(shè)有AIN過渡層(2)，P+GaN接觸層(7)之上設(shè)有ITO透明導(dǎo)電層(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的白光LED外延結(jié)構(gòu)，其特征為從GaN外延層(4)一直深入到SiC襯底(1)刻蝕有交替的溝槽結(jié)構(gòu)(9)，SiC襯底(1)表面還加工密布有納米坑， InGaN/GaN發(fā)光層(5)則部分懸空在溝槽結(jié)構(gòu)(9)上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的白光LED外延結(jié)構(gòu)，其特征為所述SiC襯底(1)的厚度為50 100um、N-GaN接觸層(3)的厚度為200 800 nm、GaN外延層(4)的厚度為500 2000nm、InGaN/GaN發(fā)光層(5)的厚度為4000 9000nm、AUnGaP半導(dǎo)體復(fù)合物發(fā)光層(6) 的厚度為1000 5000nm、P+GaN接觸層(7)的厚度為100 500 nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白光LED外延結(jié)構(gòu)，其特征為所述AIN過渡層(2)的厚度為 10 100 nm, ITO透明導(dǎo)電層(8)的厚度為1 10um。
專利摘要一種白光LED外延結(jié)構(gòu)，包括從下至上依次設(shè)置的SiC襯底、N-GaN接觸層、GaN外延層、InGaN/GaN發(fā)光層、AlInGaP半導(dǎo)體復(fù)合物發(fā)光層和P+GaN接觸層。本實用新型由GaN外延層、InGaN/GaN發(fā)光層發(fā)出藍光，AlInGaP半導(dǎo)體復(fù)合物發(fā)光層則可以直接發(fā)出黃光，藍光和黃光合成直接生成白光，無需使用熒光粉，不會光衰，發(fā)光質(zhì)量好，提高了工作穩(wěn)定性和使用壽命，減少了封裝工序，可以使白光LED的外延、芯片、封裝、應(yīng)用整個產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)工藝簡化，生產(chǎn)效率高，適于大批量生產(chǎn)。
文檔編號H01L33/30GK202259402SQ20112031440
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者吉愛華, 謝衛(wèi)國 申請人:環(huán)科電子有限公司