[发明专利]光泵谐振增强倒装红光LED器件及其制备方法

权利要求书

1.一种光泵谐振增强倒装红光LED器件，其特征在于，包括：

带谐振腔的红光LED量子阱结构(1)；以及

出射面键合于该红光LED量子阱结构(1)入射面的倒装蓝光LED芯片(2)；

其中，该倒装蓝光LED芯片(2)发出的蓝光光子激发该红光LED量子阱结构(1)，使该红光LED量子阱结构(1)发出红光光子；

所述红光LED量子阱结构(1)包括：

底部Ta₂O₅/SiO₂布拉格反射镜(5)；

形成于该底部Ta₂O₅/SiO₂布拉格反射镜(5)之上的AlGaInP多量子阱(4)；

形成于该AlGaInP多量子阱(4)之上的AlGaInP相位调整层(6)；以及

形成于该AlGaInP相位调整层(6)之上的顶部AlAs/AlGaAs布拉格反射镜(3)。

2.根据权利要求1所述的光泵谐振增强倒装红光LED器件，其特征在于，所述底部Ta₂O₅/SiO₂布拉格反射镜(5)包括：

多对周期交替排列的Ta₂O₅/SiO₂介质层，其中Ta₂O₅和SiO₂的物理厚度分别为λ₀/4n，其中λ₀是量子阱发光中心波长，n分别为Ta₂O₅和SiO₂的折射率。

3.根据权利要求1所述的光泵谐振增强倒装红光LED器件，其特征在于，所述AlGaInP多量子阱(4)包括：

组分为AlGaInP/AlGaInP的多对量子阱周期结构，该红光LED量子阱结构(1)所发出的红光光子系通过调节该AlGaInP多量子阱(4)中Al和Ga的组分得到，中心波长从570nm到650nm连续可调；红光LED有源区的总厚度系由AlGaInP对蓝光450-470nm波段的吸收系数d≈10⁴～10⁵cm^-1估算得到，有源区的厚度在400nm至600nm之间。

4.根据权利要求1所述的光泵谐振增强倒装红光LED器件，其特征在于，所述AlGaInP相位调整层(6)是一定厚度的AlGaInP外延层，用于调整谐振腔长，使量子阱发出的红光满足谐振条件。

5.根据权利要求1所述的光泵谐振增强倒装红光LED器件，其特征在于，所述顶部AlAs/A1GaAs布拉格反射镜(3)包括：

多对周期排列的AlAs/AlGaAs介质层，其中AlAs和AlGaAs的物理厚度分别为λ₀/4n，其中λ₀是量子阱发光中心波长，n分别为AlAs和AlGaAs的折射率。

6.根据根据权利要求1所述的光泵谐振增强倒装红光LED器件，其特征在于，所述倒装蓝光LED芯片(2)包括：

蓝宝石衬底(7)；

在该蓝宝石衬底(7)上依次生长的n-GaN(8)、GaN量子阱(9)和p-GaN(10)；以及

形成于该倒装蓝光LED芯片(2)同侧的p电极和n电极；

其中蓝光光子从减薄磨抛后的该蓝宝石衬底(7)出射。