[发明专利]一种窄发光峰LED芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种窄发光峰LED芯片，包括P型电极层、P型半导体层、有源层、N型半导体层、N型电极；其特征在于：在LED芯片的N型半导体层的上面和N型半导体层、有源层、 P型半导体层的外侧壁上均设有介质滤波层，所述有源层的发光波长为λ₀，介质滤波层在λ₀±Δλ的波长范围具有高透射性，Δλ≤10nm ，2Δλ为介质滤波层高透射范围宽度；在（λ₀-Δλ）-λ₁ 20 nm和λ₂-（λ₀+Δλ） 20 nm波长范围内具有高反射率，λ₁和λ₂分别是介质滤波层高反射率两边的边界波长。

2.根据权利要求1所述的窄发光峰LED芯片，其特征在于：所述有源层是由Al_xGa_yIn_(1-x-y)N半导体材料制备。

3.根据权利要求1所述的窄发光峰LED芯片，其特征在于：所述有源层的发光波长λ₀ 600 nm。

4.根据权利要求1所述的窄发光峰LED芯片，其特征在于：所述LED芯片结构为垂直结构。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的窄发光峰LED芯片，其特征在于：所述介质滤波层是两种折射率不同的介质材料交替设置，介质滤波层结构为H（LH）^k（HL）^kH或（HL）^k（LH）^k； L为低折射率材料SiO₂, H为高折射率材料SiN_x或TiO₂；介质滤波层中的每层介质材料的厚度为d=λ₀/（4n），n为该层介质材料的折射率；k＝4--20，k为介质滤波层的周期数。

6.根据权利要求5所述的窄发光峰LED芯片，其特征在于：所述LED芯片的尺寸小于50μm，且在LED芯片的侧壁设有反射镜。

7.根据权利要求6所述的窄发光峰LED芯片，其特征在于：在P型半导体层上设有透明导电层，在透明导电层上设有开孔的布拉格反射镜层，在开孔的布拉格反射镜层上设有P型电极层，P型电极层通过开孔与透明导相连。

8.一种窄发光峰LED芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）在衬底上依次生长N型半导体层、有源层以及P型半导体层，有源层的发光波长为λ₀；

（2）在P型半导体层上生长P型电极层；

（3）在生长P型电极层上生长粘结层；

（4）将基板与粘结层键合；

（5）去除步骤（4）中所得结构的衬底；

（6）步骤(5)所得结构的N型半导体层、有源层、 P型半导体层的侧边刻蚀；

（7）在步骤（6）所得结构的N型半导体层的上面和N型半导体层、有源层、 P型半导体层的外侧壁上制备介质滤波层，介质滤波层在λ₀ ±Δλ（Δλ≤10nm）的波长范围具有高透射性（2Δλ即介质滤波层高透射范围宽度），在（λ₀-Δλ）-λ₁ 20 nm和λ₂-（λ₀+Δλ） 20 nm波长范围内具有高反射率，λ₁和λ₂是介质滤波层高反率的边界波长；

（8）在步骤（7）所得结构的介质滤波层的上面开孔;

（9）在步骤（8）所得结构的孔内制备与N-GaN层接触的N型电极。

9.根据权利要求8所述的窄发光峰LED芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，在P型半导体层上制备透明导电层，在透明导电层上制备开孔的布拉格反射镜层，在开孔的布拉格反射镜层制备P型电极层，P型电极层通过开孔与透明导电层相连。

10.根据权利要求8所述的窄发光峰LED芯片的制备方法，其特征在于：在步骤（9）所得结构的介质滤波层的侧壁和顶上边缘向内的区域制备反射镜。