[发明专利]植物补光发光二极管的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术与设施农业补光领域，特别是一种植物补光发光二极管的制作方法。

背景技术

半导体发光二极管照明是新一代固体冷光源，具有低能耗、寿命长、易控制、安全环保等特点，是理想的节能环保产品，适用各种照明场所。人工补光和照明是LED农业领域最重要的应用方式，根据动植物发育的不同需求，采用不同波长的单色光组合起来作为人工光源，并具有光照强度、照射频率以及不同时间间隔灵活可调的特性，已经在生产中得到一定的推广应用。设施农业作物的光合作用，主要是利用波长为610mm-720nm(波峰为660nm)的红橙光，吸收的光能约占生理辐射的55％左右；其次是波长为400-510nm(波峰为450nm)的蓝紫光，约占8％左右。LED能够发出植物生长所需要的单色光(如波峰为450nm的蓝光、波峰为660nm的红光等)，光谱域宽仅为±20nm，红蓝光LED组合后，能形成与作物光合作用和形态建成基本吻合的光谱吸收峰值，光能利用率可达80％-90％，节能效果显著。LED光源这种独特的性能，为其在设施农业领域的应用提供了有效的发展空间。研究表明，在红蓝光组合及其配比对组培育苗、蔬菜生长影响方面，红蓝光LED组合对组培育苗、作物生长发育能产生积极影响，主要是由于红、蓝光的光谱能量分布与叶绿素、类胡萝卜素吸收光谱峰值区域一致，从而提高了植物的净光合速率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种植物补光发光二极管的方法，其是在发光二极管芯片工艺制作中，对原来发光二极管在封装过程中，芯片的一半或者一定比例面积涂覆激发波段在610nm-720nm波段的荧光粉，使得发光二极管分别在400-510nm和610nm-720nm有两个植物需求的光，这样在一颗芯片上就能解决植物光合作用需求的光。比原来植物生长LED光源大大节约成本和能量。

为达到上述目的，本发明提供一种植物补光发光二极管的制作方法，包括以下步骤：

步骤1：在衬底的表面用激光器打四个通孔；

步骤2：在打有通孔的衬底的正反两面蒸度二氧化硅膜保护膜；

步骤3：将蒸度二氧化硅膜保护膜的衬底放入浓硫酸和浓磷酸混合液中腐蚀，清洗腐蚀掉通孔侧壁激光烧蚀后的残余物；

步骤4：清洗，去掉衬底表面的二氧化硅膜保护膜；

步骤5：在衬底的一面依次生长N型掺杂层、多量子阱发光层、P型掺杂层和ITO层；

步骤6：在ITO层上一侧及中间向下刻蚀，刻蚀深度达到N型掺杂层内，形成第一台面和第二台面，该第一台面的中心处有一通孔，该第二台面的中心处有一通孔；

步骤7：在第一、第二台面的通孔的上面制作N型电极，该N型电极覆盖通孔；在第一、第二台面一侧的ITO层上的通孔上制作P型电极，该P型电极覆盖通孔；

步骤8：在第一、第二台面另一侧的ITO层上的通孔的内壁制作绝缘层；

步骤9：在衬底背面及四个通孔内蒸度铬金引导层，该铬金引导层与N型电极和P型电极接触；

步骤10：在衬底背面旋转涂覆光刻胶并做出图形，腐蚀铬金引导层，使P型电极和N型电极隔离，形成两个独立的芯片；

步骤11：用一丝网固定在其中的一个芯片表面，遮挡芯片；

步骤12：在遮挡有丝网的表面，涂覆610mm-720nm波长的荧光粉；

步骤13：烘烤，烘烤时间为30分钟以上，温度为150度，完成制备。

附图说明

为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是本发明的制作流程图；

图2是本发明的结构剖面图；

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

请参阅图1、图2和图3所示，本发明提供：一种植物补光发光二极管的制作方法，包括一下步骤：

步骤1：在衬底21的表面用激光器打四个通孔211；其中衬底21的材料为蓝宝石、Si、SiC、GaAs或玻璃。通孔211其他制作方法是湿法腐蚀或者干法刻蚀。通孔直径为20-200μm，形状为圆柱型、倒锥形或者V型。通孔数量为4-20之间任意数字。

步骤2：在打有通孔211的衬底21的正反两面蒸度二氧化硅膜保护膜；其他保护膜材料是氮化硅或者聚酰亚胺，保护膜厚度是1微米至1毫米，保护膜制作方法是蒸镀、溅射或者喷印和旋涂。