CN105489731A - 一种发出近红外光的氮化镓基led芯片结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发出近红外光的氮化镓基LED芯片结构,包括衬底,衬底上设置有N-GaN层、发光层和P-GaN层,形成LED晶圆,LED晶圆外覆盖有光阻层,光阻层由透明绝缘的光刻胶通过光刻工艺形成,光刻胶内均匀混合有量子点,所述量子点包括GaAs、CdHgTe、Ag2S中的任意一种或几种。由于光刻胶是软性材料,抗冲击、抗压的能力优秀,使光阻层更好的起到保护作用;光阻层取代钝化层还减少了设置钝化层和蚀刻钝化层两道工序,提高了LED发光芯片的生产效率,降低制造成本;同时由于光阻层内带有GaAs、CdHgTe、Ag2S中的任意一种或几种量子点,量子点受到激发后,发出近红外光的光线。
Description
技术领域
本发明涉及LED领域,具体涉及一种发出近红外光的氮化镓基LED芯片结构。
背景技术
LED灯是现在广泛应用的照明灯具,具有体积小、亮度高、耗电量低、发热少、使用寿命长、环保等优点,并且具有繁多的颜色种类,深受消费者的喜爱。其中白光和黄光的LED灯主要用于日常照明。
LED灯的生产可大致分为三个步骤:一是LED发光芯片的制作,二是线路板的制作和LED发光芯片的封装,三是LED灯的组装。LED灯内最重要的部件是LED发光芯片,LED发光芯片的主体是一个发光PN结,主要由N型半导体、P型半导体和夹在两者之间的发光层组成,N型半导体和P型半导体上分别设置有金属电极,并在通电后发光。LED发光芯片发出的光线颜色主要由芯片材料决定,如现有的LED发光芯片大多采用氮化镓半导体材料制作,发出蓝光。采用蓝光LED发光芯片制作其他的单色LED灯时,需要在封装步骤中掺入荧光粉,荧光粉受激发后发出的光与LED发光芯片的蓝光混合后成为其他颜色的光线。
此外,现有的LED发光芯片一般在发光PN结外覆盖一层钝化层(SiO2层),起保护作用,光阻层(由光刻胶形成)设置在钝化层外。由于现有的LED发光芯片在制作过程中需要分别添加钝化层和光阻层,之后还需对金属电极上方的光阻层和钝化层分别进行蚀刻,使金属电极外露,工序繁琐,制作麻烦,增加成本;同时,由于SiO2是硬性材料,抗冲击、抗压的能力较差,钝化层不能很好起到保护作用。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种发出近红外光的氮化镓基LED芯片结构,利用软性材料的光刻胶取代钝化层对芯片主体进行保护,同时在光阻层内掺入量子点,调节LED发光芯片发出的光线,使其接近红外光。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是:
一种发出近红外光的氮化镓基LED芯片结构,包括衬底,所述衬底上依次设置有N-GaN层、发光层和P-GaN层,形成LED晶圆,所述LED晶圆外直接覆盖有光阻层,所述光阻层由透明绝缘的光刻胶通过光刻工艺形成,所述光刻胶内均匀混合有量子点,所述量子点包括GaAs、CdHgTe、Ag2S中的任意一种材料或几种的复合材料。
作为上述技术方案的进一步改进,所述量子点还包括PbS、CdTe、CdS中的任意一种或几种材料。
作为上述技术方案的进一步改进,所述N-GaN层和P-GaN层上分别设置有金属电极,所述光阻层上设置有使金属电极外露的缺口。
本发明的有益效果是:
本发明采用掺有量子点的光刻胶制成的光阻层覆盖LED晶圆,由于光刻胶是软性材料,抗冲击、抗压的能力比硬性材料的SiO2更为优秀,因此光阻层可取代钝化层更好的起到保护作用;光阻层取代钝化层还减少了设置钝化层和蚀刻钝化层两道工序,提高了LED发光芯片的生产效率,并降低制造成本;同时由于光阻层内带有GaAs、CdHgTe、Ag2S中的任意一种或几种量子点,量子点受到激发后,发出近红外光的光线,可实现氮化镓LED芯片发近红外光的功能。
附图说明
以下结合附图和实例作进一步说明。
图1是本发明的一种发出近红外光的氮化镓基LED芯片结构的结构示意图。
具体实施方式
参照图1,本发明提供的一种发出近红外光的氮化镓基LED芯片结构,包括衬底10,所述衬底10上由下至上依次设置有N-GaN层20、发光层30和P-GaN层40,形成LED晶圆,其中N-GaN层20部分暴露在发光层30外。所述N-GaN层20的暴露区上设置有与电源负极连接的金属电极52,P-GaN层40上设置有与电源正极连接的金属电极51。本实施例的LED晶圆采用氮化镓基材料制作,通电激发后发出蓝光或绿光。
LED晶圆外设置有光阻层60,光阻层60是将预先掺有量子点的透明绝缘的光刻胶涂抹在LED晶圆外,再通过曝光形成,光阻层60上设置有使金属电极51、52外露的缺口。
光刻胶中所添加的量子点包括GaAs、CdHgTe、Ag2S中的任意一种材料或几种的复合材料。
进一步,所述量子点还可以包括PbS、CdTe、CdS中的任意一种或几种。
本发明采用掺有量子点的光刻胶制成的光阻层60覆盖LED晶圆,由于光刻胶是软性材料,抗冲击、抗压的能力比硬性材料的SiO2更为优秀,因此光阻层60可取代钝化层更好的起到保护作用;光阻层60取代钝化层还减少了设置钝化层和蚀刻钝化层两道工序,提高了LED发光芯片的生产效率,并降低制造成本;同时由于光阻层60内带有GaAs、CdHgTe、Ag2S中的任意一种或几种量子点,量子点受到激发后,发出近红外光的光线,可实现氮化镓LED芯片发近红外光的功能。
以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种发出近红外光的氮化镓基LED芯片结构,其特征在于:包括衬底(10),所述衬底(10)上依次设置有N-GaN层(20)、发光层(30)和P-GaN层(40),形成LED晶圆,所述LED晶圆外直接覆盖有光阻层(60),所述光阻层(60)由透明绝缘的光刻胶通过光刻工艺形成,所述光刻胶内均匀混合有量子点,所述量子点包括GaAs、CdHgTe、Ag2S中的任意一种材料或几种的复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种发出近红外光的氮化镓基LED芯片结构,其特征在于:所述量子点还包括PbS、CdTe、CdS中的任意一种或几种材料。
3.根据权利要求2所述的一种发出近红外光的氮化镓基LED芯片结构,其特征在于:所述N-GaN层(20)和P-GaN层(40)上分别设置有金属电极(51;52),所述光阻层(60)上设置有使金属电极(51;52)外露的缺口。
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