[发明专利]基于GaN材料的垂直结构双色LED芯片

说明书

本发明涉及一种基于GaN材料的垂直结构双色LED芯片10，包括：导电衬底11、反光层12、蓝光外延层13、黄光外延层14、隔离层15、电极16及钝化层17；其中，所述反光层12设置于所述导电衬底11上；所述蓝光外延层13、所述黄光外延层14及所述隔离层15均设置于所述反光层12上；所述电极16分别设置于所述蓝光外延层13与所述黄光外延层14上；所述钝化层17覆盖与所述蓝光外延层13、所述黄光外延层14及所述隔离层15上。本发明提供的基于GaN材料的垂直结构双色LED芯片，在单芯片上能产生多种颜色的光，从而减少了后期封装时荧光粉的用量。

技术领域

本发明涉及半导体器件设计及制造领域，特别涉及一种基于GaN材料的垂直结构双色LED芯片。

背景技术

由于具有发光效率高、耗电量小、使用寿命长及工作温度低等特点，LED越来越普遍地用在照明领域。LED是通过发光芯片配合荧光粉发出用户需要的各种颜色的光。

现有技术中，每个单独发光芯片只能发出单色的光，若需合成其他颜色的光就需要将不同颜色的发光芯片混合在一起，并填充大量的荧光粉，这样就存在可靠性差、封装难度大的问题。此外，由于荧光粉胶层中存在大量离散分布的荧光粉颗粒，光线入射到荧光粉胶层中会出现强烈的散射现象。这种散射一方面强化了荧光粉胶层对光线的吸收作用，另一方面也导致大量光线被反射，即透射过荧光粉层的光线会显著减少。

因此，如何设计出一种新型的LED芯片就变得极其重要。

发明内容

为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种基于GaN材料的垂直结构双色LED芯片。该LED芯片10包括：导电衬底11、反光层12、蓝光外延层13、黄光外延层14、隔离层15、电极16及钝化层17；其中，

所述反光层12设置于所述导电衬底11上；

所述蓝光外延层13、所述黄光外延层14及所述隔离层15均设置于所述反光层12上且所述隔离层15位于所述蓝光外延层13与所述黄光外延层14之间；

所述电极16分别设置于所述蓝光外延层13与所述黄光外延层14上；

所述钝化层17覆盖与所述蓝光外延层13、所述黄光外延层14及所述隔离层15上。

在本发明的一个实施例中，所述导电衬底11为导电Si片、铝板或者铜板。

在本发明的一个实施例中，所述反光层12材料为Ni、Pb、Ni/Pb合金或者Al。

在本发明的一个实施例中，所述蓝光外延层13包括：第一GaN缓冲层131、第一GaN稳定层132、第一n型GaN层133、第一有源层134、第一AlGaN阻挡层135及第一p型GaN层136；其中，

所述第一p型GaN层136、所述第一AlGaN阻挡层135、所述第一有源层134、所述第一n型GaN层133、所述第一GaN稳定层132及所述第一GaN缓冲层131依次层叠于所述反光层12上表面第一指定区域。

在本发明的一个实施例中，所述第一有源层134为由第一InGaN量子阱1341和第一GaN势垒1342形成的第一多重结构；其中，所述第一InGaN量子阱中In含量为10～20％。

在本发明的一个实施例中，所述第一多重结构中所述InGaN量子阱(1341)与所述第一GaN势垒(1342)交替层叠的周期为8～30。

在本发明的另一个实施例中，所述黄光外延层14包括：第二GaN缓冲层141、第二GaN稳定层142、第二n型GaN层143、第二有源层144、第二AlGaN阻挡层145及第二p型GaN层146；其中，