[发明专利]一种间接调制出光偏振模式的LED

权利要求书

1.一种间接调制出光偏振模式的LED，其特征在于，包括LED光源和液晶盒，液晶盒位于LED光源的上方且液晶光轴与LED出射线偏振光方向夹角为45°或135°；所述的LED光源由若干个LED芯片排列组合组成；

在LED光源上加载直流电源后，电子与空穴在LED芯片量子阱层复合发光，产生的光经过LED芯片内部结构谐振、反射后，以线偏振光的形式出射；LED芯片出射的线偏振光经过液晶盒后，光的相位发生0~π/2的相位延迟，相位发生改变，从而使得从液晶盒另一端出射的光的偏振模式发生改变；相位改变量由控制端施加在液晶盒上的电压决定；

所述的LED芯片从上到下，依次为介质膜层、n-GaN层、MQW层、p-GaN层、ITO导电层和光栅层；其中各层宽度关系为：ITO导电层宽度和光栅宽度相等，n-GaN层、MQW层、p-GaN层的宽度相等，p-GaN层宽度小于ITO导电层，介质膜层宽度小于n-GaN层；ITO导电层两端会漏出台面，n-GaN层、MQW层、p-GaN层会漏出两个整齐的侧壁；n-GaN层上也会漏出两个台面；在ITO导电层和n-GaN层漏出的台面，以及n-GaN层、MQW层、p-GaN层侧壁上有一层钝化层；在一侧的钝化层上设有欧姆接触金属层，欧姆接触金属顶部会有部分与n-GaN层漏出的台面接触；

液晶盒从上至下包括，透明电极，液晶材料，透明电极；透明电极与液晶材料接触的一侧上含有一层取向剂层；透明电极之间通过点边框胶连接形成盒体，盒体内填充液晶材料；两个透明电极之间安装控制电路。

2.根据权利要求1所述的间接调制出光偏振模式的LED，其特征在于，所述的LED芯片的制备方法，包括以下步骤：

（1）在衬底上依次生长u-GaN层、n-GaN层、MQW层和p-GaN层，得到LED外延材料；

（2）在步骤（1）中所述p-GaN层表面制备导电层；

（3）在步骤（2）所得导电层制备光栅；

（4）去除步骤（3）所得结构的衬底；

（5）用干法刻蚀去除步骤（4）所得结构的u-GaN层以及部分n-GaN层至设计腔长；

（6）将步骤（5）所得结构刻蚀出芯片台面至导电层；

（7）在步骤（6）所得芯片台面的上表面，n-GaN层、MQW层、p-GaN的侧壁制备钝化层，在n-GaN层上表面除介质膜位置的两侧也制备钝化层，制备好的钝化层的形状呈直角的Z字型；

（8）在步骤（7）所得结构的一侧的钝化层上制备欧姆接触金属，欧姆接触金属上部有部分与n-GaN层上表面相接触；

（9）在步骤（8）所得垂直结构Micro-LED芯片的n-GaN层表面沉积介质膜，

（10）在步骤（9）所得结构经切割后，得到LED芯片。

3.根据权利要求2所述的间接调制出光偏振模式的LED，其特征在于，所述步骤（1）中，衬底为蓝宝石；MQW层是由InGaN层和GaN层交替循环组成；u-GaN层、n-GaN层、MQW层和p-GaN层的制备方法为MOCVD生长；所述步骤（2）中，导电层的材料为氧化铟锡，制备方法为电子束蒸发法；所述步骤（3）中，光栅层的材料为Al，制备方法为激光直写；所述步骤（4）中，衬底的去除方法为激光剥离。

4.根据权利要求2所述的间接调制出光偏振模式的LED，其特征在于，所述步骤（5）中，设计腔长是指腔长为波长的整数倍；所述步骤（6）中，刻蚀后，导电层的宽度是大于u-GaN层、n-GaN层、MQW层和p-GaN层，两侧漏出部分为芯片台面且两侧台面等宽；所述步骤（7）中，钝化层为SiO₂，制备方法为化学沉积法；所述步骤（8）中，欧姆接触金属为Au，制备方法为电子束蒸发法；所述步骤（9）中，介质膜为SiO₂、Si₃N₄、TiO₂中的一种或多种，制备方法为PECVD沉积。