專利名稱：發(fā)光二極管芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管芯片。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)大都為在兩層不同導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層間形成一發(fā)光層，由于只有一層發(fā)光層，故每一個(gè)發(fā)光二極管芯片只能發(fā)出一種顏色的光，要實(shí)現(xiàn)多種顏色的發(fā)光必須要采用多種顏色的發(fā)光二極管芯片的串并聯(lián)組合的方法來發(fā)光。用現(xiàn)有發(fā)光二極管芯片實(shí)現(xiàn)多種顏色的發(fā)光或發(fā)出白光會(huì)有占用較多的芯片面積且成本較高。現(xiàn)有技術(shù)中的白光發(fā)光二極管大多是采用藍(lán)光發(fā)光二極管芯片加熒光粉的方法實(shí)現(xiàn)，即通過藍(lán)光發(fā)光二極管芯片發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)熒光粉、熒光粉光致發(fā)光產(chǎn)生黃光，通過藍(lán)光和黃光的組合產(chǎn)生白光?，F(xiàn)有白光發(fā)光二極管的熒光粉會(huì)由于長期受到藍(lán)光的照射而產(chǎn)生性能退化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)光二極管芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)在一個(gè)芯片內(nèi)發(fā)出多種顏色的光，還能實(shí)現(xiàn)不需熒光粉就能發(fā)出白光。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的發(fā)光二極管芯片包括第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，形成于襯底上；第一發(fā)光層，形成于所述第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體上；形成于所述第一發(fā)光層上的第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，所述第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體橫向連接；第二發(fā)光層，形成于所述第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體上；第三層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體， 形成于所述第二發(fā)光層上。進(jìn)一步改進(jìn)是，所述第一導(dǎo)電類型為N型、所述第二導(dǎo)電類型為P型；或，所述第一導(dǎo)電類型為P型、所述第二導(dǎo)電類型為N型。進(jìn)一步改進(jìn)是，所述第一發(fā)光層為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍(lán)光發(fā)光層；所述第二發(fā)光層為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍(lán)光發(fā)光層。所述第一發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、黃光、綠光、或藍(lán)光的量子阱；所述第二發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、 黃光、綠光、或藍(lán)光的量子阱。所述量子阱為InGaN或AlhGaN量子阱。所述量子阱的周期數(shù)為1 20，每一周期中阱的厚度為Inm 5nm、壘的厚度為6nm 10nm。進(jìn)一步改進(jìn)是，所述第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體、第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體為第一導(dǎo)電類型的GaN層，厚度為IOOnm IOOOnm ；所述第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體、第三層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體為第二導(dǎo)電類型的GaN層，厚度為IOOnm lOOOnm。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)分別在所述第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和所述第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體間、以及在第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第三層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體間加不同的電壓，從而能夠分別控制第一發(fā)光層的發(fā)光、第二發(fā)光層的發(fā)光，能夠?qū)崿F(xiàn)在一個(gè)芯片內(nèi)發(fā)出多種顏色的光，還能實(shí)現(xiàn)第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的組合發(fā)光，通過選定的顏色組合還能實(shí)現(xiàn)不需熒光粉就能發(fā)出白光。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例發(fā)光二極管芯片包括第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體2，形成于襯底1上；所述襯底1能為藍(lán)寶石襯底；所述第一導(dǎo)電類型能為N型或者P型，所述半導(dǎo)體能為GaN，即所述第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體2能為N型或者P型GaN，厚度為IOOnm lOOOnm。第一發(fā)光層3，形成于所述第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體2上；所述第一發(fā)光層3為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍(lán)光發(fā)光層；所述第一發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、 黃光、綠光、或藍(lán)光的量子阱。所述量子阱為InGaN或AUnGaN量子阱。所述量子阱的周期數(shù)為1 20，每一周期中阱的厚度為Inm 5nm、壘的厚度為6nm 10nm。形成于所述第一發(fā)光層3上的第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體4和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體5，所述第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體4和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體5橫向連接；所述第二導(dǎo)電類型和第一導(dǎo)電類型正好相反，如果第一導(dǎo)電類型為N型則第二導(dǎo)電類型為P型，如果第一導(dǎo)電類型為P型則第二導(dǎo)電類型為N型。各半導(dǎo)體層都為GaN，厚度為 IOOnm lOOOnm。第二發(fā)光層6，形成于所述第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體4和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體5上。所述第二發(fā)光層6為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍(lán)光發(fā)光層；所述第二發(fā)光層6為發(fā)光波長為紅光、黃光、綠光、或藍(lán)光的量子阱。所述量子阱為InGaN或 AlhGaN量子阱。所述量子阱的周期數(shù)為1 20，每一周期中阱的厚度為Inm 5nm、壘的厚度為6nm lOnm。所述第二發(fā)光層6和所述第一發(fā)光層3的發(fā)光顏色設(shè)計(jì)可以相同，也可以不同。第三層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體7，形成于所述第二發(fā)光層上6。所述第三層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體為GaN層，厚度為IOOnm lOOOnm。所述第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體2、第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體4和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體5、第三層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體7上都形成有電極，包括電極8、電極9、電子10和電極11。通過在電極8和電極10間加一正向電壓，能實(shí)現(xiàn)所述第二發(fā)光層6的發(fā)光；通過在電極9和電極11間加一正向電壓，能實(shí)現(xiàn)所述第一發(fā)光層3的發(fā)光。由于所述第一發(fā)光層3和所述第二發(fā)光層6的發(fā)光能夠?qū)崿F(xiàn)分別控制發(fā)光，故本發(fā)明實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)在一個(gè)芯片中就能發(fā)出多種顏色的光，并且還能實(shí)現(xiàn)第一發(fā)光層3和第二發(fā)光層6的組合發(fā)光，通過對(duì)第一發(fā)光層3和第二發(fā)光層6的發(fā)光顏色的選定，還能實(shí)現(xiàn)發(fā)白光。以上通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管芯片，其特征在于，包括 第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，形成于襯底上；第一發(fā)光層，形成于所述第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體上；形成于所述第一發(fā)光層上的第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，所述第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體橫向連接；第二發(fā)光層，形成于所述第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體上；第三層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，形成于所述第二發(fā)光層上。
2.如權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述第一導(dǎo)電類型為N型、所述第二導(dǎo)電類型為P型；或，所述第一導(dǎo)電類型為P型、所述第二導(dǎo)電類型為N型。
3.如權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述第一發(fā)光層為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍(lán)光發(fā)光層；所述第二發(fā)光層為紅光發(fā)光層、黃光發(fā)光層、綠光發(fā)光層或藍(lán)光發(fā)光層。
4.如權(quán)利要求3所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述第一發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、黃光、綠光、或藍(lán)光的量子阱；所述第二發(fā)光層為發(fā)光波長為紅光、黃光、綠光、或藍(lán)光的量子阱。
5.如權(quán)利要求4所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述量子阱為^iGaN或AUnGaN量子阱。
6.如權(quán)利要求1所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體、第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體為第一導(dǎo)電類型的GaN層，厚度為IOOnm IOOOnm ；所述第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體、第三層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體為第二導(dǎo)電類型的GaN層，厚度為 IOOnm lOOOnm。
7.如權(quán)利要求5所述發(fā)光二極管芯片，其特征在于所述量子阱的周期數(shù)為1 20，每一周期中阱的厚度為Inm 5nm、壘的厚度為6nm 10nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管芯片，包括第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，形成于襯底上；第一發(fā)光層，形成于所述第一層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體上；形成于所述第一發(fā)光層上的第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，所述第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體橫向連接；第二發(fā)光層，形成于所述第二層第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體和第二層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體上；第三層第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體，形成于所述第二發(fā)光層上。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)在一個(gè)芯片內(nèi)發(fā)出多種顏色的光，還能實(shí)現(xiàn)不需熒光粉就能發(fā)出白光。
文檔編號(hào)H01L27/15GK102446947SQ20101050301
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者傅希全, 吳治平, 張木榮 申請(qǐng)人:北京吉樂電子集團(tuán)有限公司