[发明专利]基于横向排布的四色LED器件

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种基于横向排布的四色LED器件。

背景技术

LED(Lighting Emitting Diode)即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿色的光。LED为一种新型的固态光源，其具有体积小、发光效率高、能耗低、寿命长、无汞污染、全固态、响应迅速、工作电压低、安全可靠等诸多方面的优点。

利用三基色原理，在LED器件封装时添加荧光粉，可以发出任意颜色的光，因此可以利用LED作为光源进行照明。现有技术中，LED涂敷荧光粉的方式主要有：荧光粉远离芯片、荧光粉均匀分布在封装材料和荧光粉紧贴芯片表面的封装方式。其中荧光粉均匀分布在封装材料的封装方式容易操作，但该封装方式荧光粉的激发效率较低；由于荧光粉远离芯片的工艺繁杂且难以控制至今还未实现工业化生产；荧光粉紧贴芯片的封装方式是借助中介封装材料与芯片粘结在一起，缺陷是中介封装材料的折射率较低，芯片发出的光容易产生全反射而导致热量聚集，反而降低芯片的出光效率并影响荧光粉的激发(荧光粉所处的激发温度相对较高)。将荧光粉直接涂覆已固晶焊线的半成品上，这又会造成荧光粉的大量浪费。因此，如何设计出一种新型的LED，减少荧光粉的涂敷成为亟待解决的问题。

发明内容

因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种基于横向排布的四色LED器件结构。

具体地，本发明一个实施例提出的一种基于横向排布的四色LED器件结构，包括：

蓝宝石衬底11；

第一蓝光外延层10A和第二蓝光外延层10B，分别设置于所述蓝宝石衬底11上，其中，所述第一蓝光外延层10A和所述第二蓝光外延层10B的底部相连形成凹槽；

黄光外延层20、绿光外延层30、红光外延层40，依次横向设置于所述凹槽内；

多个正电极，分别设置于所述第一蓝光外延层10A、所述黄光外延层20、所述绿光外延层30、所述红光外延层40以及所述第二蓝光外延层10B上；

钝化层107，设置于所述第一蓝光外延层10A、所述黄光外延层20、所述绿光外延层30、所述红光外延层40、所述第二蓝光外延层10B以及所述多个正电极上。

在本发明的一个实施例中，第一蓝光外延层10A和第二蓝光外延层10B的材料相同，包括：第一GaN缓冲层101、第一GaN稳定层102、第一n型GaN层103、第一多量子阱层104、第一AlGaN阻挡层105以及第一p型GaN106；其中，所述第一多量子阱层104为第一GaN势垒层104a和第一InGaN量子阱层101b依次周期性层叠分布。

在本发明的一个实施例中，所述黄光外延层20包括：第二GaN缓冲层201、第二GaN稳定层202、第二n型GaN层203、第二多量子阱层204、第二AlGaN阻挡层205以及第二p型GaN层206；其中，所述第二多量子阱层204为第二GaN势垒层204a和第二nGaN量子阱层204b依次周期性层叠分布。

在本发明的一个实施例中，所述绿光外延层30包括：第三GaN缓冲层301、第三GaN稳定层302、第三n型GaN层303、第三多量子阱层304、第三AlGaN阻挡层305以及第三p型GaN层306；其中，所述第三多量子阱层304为第三GaN势垒层304a和第三nGaN量子阱层304b依次周期性层叠分布。

在本发明的一个实施例中，所述红光外延层40包括：第四GaN缓冲层401、n型GaAs缓冲层402、n型GaAs稳定层403、第四多量子阱层404、p型A1GaInP阻挡层405以及p型GaAs层406；其中，所述第四多量子阱层404为GalnP势垒层404a和A1GaInP量子阱层404b依次周期性层叠分布。

在本发明的一个实施例中，所述钝化层107的材料为SiO₂。

在本发明的一个实施例中，还包括第一隔离层12、第二隔离层22、第三隔离层32以及第四隔离层42；其中，所述第一隔离层12设置于所述黄光外延层20的四周，所述第二隔离层22设置于所述绿光外延层30的四周，所述第三隔离层32设置于所述红光外延层40的四周，所述第四隔离层42设置于所述第二蓝光外延层10B的四周。

在本发明的一个实施例中，所述第一隔离层12、所述第二隔离层22、所述第三隔离层32以及所述第四隔离层42的材料均为SiO₂。