公开/公告号CN102194938A
专利类型发明专利
公开/公告日2011-09-21
原文格式PDF
申请/专利权人 鄂尔多斯市荣泰光电科技有限责任公司;
申请/专利号CN201110116055.5
申请日2011-05-06
分类号H01L33/02(20100101);H01L33/64(20100101);H01L33/00(20100101);
代理机构11250 北京三聚阳光知识产权代理有限公司;
代理人彭秀丽
地址 017000 内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区天骄路金辉大厦21层
入库时间 2023-12-18 03:13:16
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2017-06-27
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H01L33/02 授权公告日:20130731 终止日期:20160506 申请日:20110506
专利权的终止
2015-06-24
专利权的转移 IPC(主分类):H01L33/02 变更前: 变更后: 登记生效日:20150605 申请日:20110506
专利申请权、专利权的转移
2013-07-31
授权
授权
2011-11-30
实质审查的生效 IPC(主分类):H01L33/02 申请日:20110506
实质审查的生效
2011-09-21
公开
公开
技术领域
本发明属于半导体照明技术领域,具体涉及发光二极管外延片结构和加工工艺。
背景技术
大功率的蓝光发光二极管的用途越来越广,从原来的公共照明正在向家用照明发展,其节能环保效果显著。
外延结构是发光二极管的核心部分,目前最成熟且最具有效率的蓝光发光二极管是采用氮化镓作为外延结构的基本材料,通常的结构是:在衬底上生长有GaN基材料和器件的外延层。现有的一种大功率蓝光LED的外延结构如图1所示,是在衬片层的上面自下至上依次生长有蓝宝石层衬底层、低温GaN缓冲层、N-GaN接触层、InGaN/GaN发光层、PAlGaN过渡层、P-GaN接触层。由于蓝宝石层衬底的散热性差,因此使用该种结构的芯片做成的器件散热性很差、光输出效率低,如何提高散热性能、提高光效率成为当今大家最为关心的问题。
现有中国专利文献CN 101853903 A公开了一种制备氮化镓基垂直结构发光二极管的方法,使用选择性合金电镀方法制备垂直结构发光二极管,利用光阻材料在P型氮化镓面跑道内进行填充,使用镍钨合金支撑衬底,由于镍钨合金的硬度太高,不易对其进行切割或其他加工方法进行处理,因此只能采用选择性电镀工艺,将镍钨合金电镀在发光二极管上作为支撑衬底,然后利用激光剥离蓝宝石层衬底,得到垂直结构发光二极管。上述技术方案中使用电镀镍钨合金作为支撑衬底,虽然可以改变蓝宝石层衬底较差的导电和散热性能,但是还存在以下问题:
一是电镀工艺极其复杂,进行电镀前的预处理、电镀、镀后处理三个阶段,每个阶段对工艺条件的要求都极为严格,并不适合应用于生产线上进行批量生产。
二是电镀工艺对环境有较大的污染,由于电镀废水的成分非常复杂,除含氰废水和酸碱废水外,重金属是电镀废水中潜在的危害性极大的废水类别,尽管电镀废水都会进行清洁处理但是依然对环境带来污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中的大功率蓝光发光二极管生产工艺复杂不适于批量生产并且其生产工艺对环境的污染较大进而提供一种能够实现批量生产对环境无污染的散热性好的大功率蓝光发光二极管的外延片结构及其制造工艺。
为解决上述技术问题,本发明提供一种蓝光发光二极管的外延片结构,在衬底层上依次成型有P-GaN接触层,PAlGaN过渡层,InGaN/GaN发光层,N-GaN接触层,所述衬底层采用钼铜基板,所述钼铜基板采用各向异性导电粘合剂与所述P-GaN接触层粘结在一起。
所述各向异性导电粘合剂为LEP1000。
所述各向异性导电粘合剂LEP1000的涂覆厚度为10-100um。
所述InGaN/GaN发光层包括一次生长InGaN/GaN发光层和二次生长InGaN/GaN发光层。
所述一次生长InGaN/GaN发光层的厚度为2um-3um。
所述二次生长InGaN/GaN发光层的厚度为3.5um。
一种制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括以下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层,低温GaN缓冲层,N-GaN接触层,InGaN/GaN发光层,PAlGaN过渡层,P-GaN接触层;
b、去掉蓝宝石层和低温GaN缓冲层;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层相同、大小一致的钼铜基板,利用各向异性导电粘合剂将钼铜基板粘结在所述P-GaN接触层上。
所述步骤b与所述步骤c可以调换顺序。
步骤c中采用LEP1000将钼铜基板粘结在所述P-GaN接触层上。
所述步骤d中,所述LEP1000的涂覆厚度为10um-100um。
步骤a中,InGaN/GaN发光层采用二次生长工艺,一次InGaN/GaN发光层的生长厚度为2um-5um,二次InGaN/GaN发光层的生长厚度为3.5um。
所述步骤b中,采用激光切割技术或化学腐蚀技术去掉蓝宝石层和低温GaN缓冲层。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明的外延片结构,采用钼铜基板代替蓝宝石层做衬底,钼铜材料的导热系数是蓝宝石层的五倍,因此散热效果有了极大的提高;并且钼铜材料质软易切割,使得工艺简单,可以投入到生产线进行批量生产。
2、本发明所述的外延片结构,采用各向异性导电粘合剂粘结钼铜基板作为衬底,在生产过程当中不会产生任何污染物排放到自然界中,因此整个工艺不会对环境造成污染。
3、本发明的外延片结构,InGaN/GaN发光层采用二次外延工艺,即先生长一层InGaN/GaN发光层,再生长一层InGaN/GaN发光层,因此InGaN/GaN发光层的厚度要比一次外延工艺的发光层厚,极大提高了二极管的发光效率。
附图说明
图1为现有蓝光发光二极管外延片结构示意图;
图2为本发明所述蓝光发光二极管外延片采用一次外延技术的结构示意图;
图3为本发明所述蓝光发光二极管外延片采用二次外延技术的结构示意图。
其中各标号表示为:1-蓝宝石层 2-低温GaN缓冲层 3-N-GaN接触层 4-InGaN/GaN发光层 5-PAlGaN过渡层 6-P-GaN接触层 7-各向异性导电粘合剂 8-钼铜基板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细阐述。
如图2所示,本发明提供一种蓝光发光二极管的外延片结构,在衬底层上依次成型有P-GaN接触层6,PAlGaN过渡层5,InGaN/GaN发光层4,N-GaN接触层3,所述衬底层采用钼铜基板8,所述钼铜基板8采用各向异性导电粘合剂7与所述P-GaN接触层6粘结在一起。
在实际生产过程中,选择所述钼铜基板8由以下重量百分比的铜和钼组成:铜:40%-60%;钼:40%-60%。
所述钼铜基板8的厚度为50um-150um。
所述各向异性导电粘合剂7为LEP1000。
所述各向异性导电粘合剂LEP1000的涂覆厚度为10-100um。
所述InGaN/GaN发光层4的厚度为2um-5um。
所述N-GaN接触层3的厚度为200nm-900nm。
所述PAlGaN过渡层5厚度为100nm-200nm。
所述P-GaN接触层6的厚度为150nm-500nm。
如图3所示,所述InGaN/GaN发光层4采用二次生长工艺,包括一次生长InGaN/GaN发光层4a和二次生长InGaN/GaN发光层4b。
所述一次生长InGaN/GaN发光层4a的厚度为2um-3um。
所述二次生长InGaN/GaN发光层4b的厚度为3.5um。
一种制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括以下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,低温GaN缓冲层2,N-GaN接触层3,InGaN/GaN发光层4,PAlGaN过渡层5,P-GaN接触层6;
b、去掉蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤a中,形成的N-GaN接触层3的厚度为200nm-900nm。
所述步骤a中,形成的InGaN/GaN发光层4的厚度为2um-5um。
所述步骤a中,形成的PAlGaN过渡层5的厚度为100nm-200nm。
所述步骤a中,形成的P-GaN接触层6的厚度为150nm-500nm。
所述步骤c中选用的钼铜板,由重量比为40%-60%的铜和重量比为40%-60%的钼组成。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为50um-150um。
所述步骤b与所述步骤c可以调换顺序。
步骤c中采用LEP1000将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中,所述LEP1000的涂覆厚度为10um-100um。
步骤a中,InGaN/GaN发光层4采用二次生长工艺,一次InGaN/GaN发光层4a的生长厚度为2um-5um,二次InGaN/GaN发光层4b的生长厚度为3.5um。
所述步骤b中,采用激光切割技术或化学腐蚀技术去掉蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2。
实施例1
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为50um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为100um;InGaN/GaN发光层4的厚度为5um; N-GaN接触层3的厚度为300nm;PAlGaN过渡层5厚度为200nm;P-GaN接触层6的厚度为150nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,厚度为150um;低温GaN缓冲层2,厚度为15nm;N-GaN接触层3,厚度为300nm;InGaN/GaN发光层4,厚度为5um;PAlGaN过渡层5,厚度为200nm;P-GaN接触层6厚度为150nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为50um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制所LEP1000的涂覆厚度为100um,LEP1000是索尼化工与信息元件公司新推出的具有良好的耐热性及耐光性的各向异性导电粘合剂,并且LEP1000透光率好、可靠性高,用做粘结剂不影响外延片的透光率也不会降低发光二极管的光效。采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例2
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为75um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为70um;InGaN/GaN发光层4的厚度为4um; N-GaN接触层3的厚度为275nm;PAlGaN过渡层5厚度为125nm;P-GaN接触层6的厚度为225nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,,厚度为125um;低温GaN缓冲层2,厚度为25nm;N-GaN接触层3,厚度为275nm;InGaN/GaN发光层4,厚度为4um;PAlGaN过渡层5,厚度为125nm;P-GaN接触层6厚度为225nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为75um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制LEP1000涂覆厚度为70um,采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例3
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为100um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为55um;InGaN/GaN发光层4的厚度为3.5um;N-GaN接触层3的厚度为250nm;PAlGaN过渡层5厚度为150nm;P-GaN接触层6的厚度为325nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,,厚度为100um;低温GaN缓冲层2,厚度为50nm;N-GaN接触层3,厚度为250nm;InGaN/GaN发光层,厚度为3.5um;PAlGaN过渡层5,厚度为150nm;P-GaN接触层6厚度为325nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为100um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制LEP1000涂覆厚度为55um,采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例4
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为125um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为30um;InGaN/GaN发光层4的厚度为3um;N-GaN接触层3的厚度为225nm;PAlGaN过渡层5厚度为175nm;P-GaN接触层6的厚度为425nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,,厚度为75um;低温GaN缓冲层2,厚度为75nm;N-GaN接触层3,厚度为225nm;InGaN/GaN发光层4,厚度为2um;PAlGaN过渡层5,厚度为175nm;P-GaN接触层6厚度为425nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为125um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制LEP1000涂覆厚度为30um,采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例5
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为150um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为10um;InGaN/GaN发光层4的厚度为2um;N-GaN接触层3的厚度为200nm;PAlGaN过渡层5厚度为100nm;P-GaN接触层6的厚度为500nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,,厚度为50um;低温GaN缓冲层2,厚度为90nm;N-GaN接触层3,厚度为200nm;InGaN/GaN发光层4,厚度为2um;PAlGaN过渡层5,厚度为100nm;P-GaN接触层6厚度为500nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为150um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制LEP1000涂覆厚度为10um,采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例6
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为150um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为10um;一次InGaN/GaN发光层4a的厚度为3um;二次InGaN/GaN发光层4b的厚度为3.5um;N-GaN接触层3的厚度为200nm;PAlGaN过渡层5厚度为100nm;P-GaN接触层6的厚度为500nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,,厚度为50um;低温GaN缓冲层2,厚度为90nm;N-GaN接触层3,厚度为200nm;一次InGaN/GaN发光层4a,厚度为3um;二次InGaN/GaN发光层4b,厚度3.5um;PAlGaN过渡层5,厚度为100nm;P-GaN接触层6厚度为500nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为150um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制LEP1000涂覆厚度为10um,采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例7
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为125um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为30um;一次InGaN/GaN发光层4a的厚度为2.3um;二次InGaN/GaN发光层4b的厚度为3.5um;N-GaN接触层3的厚度为225nm;PAlGaN过渡层5厚度为175nm;P-GaN接触层6的厚度为425nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,,厚度为75um;低温GaN缓冲层2,厚度为75nm;N-GaN接触层3,厚度为225nm;一次InGaN/GaN发光层4a,厚度为2.3um;二次InGaN/GaN发光层4b,厚度3.5um;PAlGaN过渡层5,厚度为175nm;P-GaN接触层6厚度为425nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为125um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制LEP1000涂覆厚度为30um,采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例8
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为100um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为55um;一次InGaN/GaN发光层4a的厚度为2.5um;二次InGaN/GaN发光层4b的厚度为3.5um;N-GaN接触层3的厚度为250nm;PAlGaN过渡层5厚度为150nm;P-GaN接触层6的厚度为325nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,,厚度为100um;低温GaN缓冲层2,厚度为50nm;N-GaN接触层3,厚度为250nm;一次InGaN/GaN发光层4a,厚度为2.5um;二次InGaN/GaN发光层4b,厚度3.5um;PAlGaN过渡层5,厚度为150nm;P-GaN接触层6厚度为325nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为100um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制LEP1000涂覆厚度为55um,采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例9
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为75um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为70um;一次InGaN/GaN发光层4a的厚度为2.8um;二次InGaN/GaN发光层4b的厚度为3.5um;N-GaN接触层3的厚度为275nm;PAlGaN过渡层5厚度为125nm;P-GaN接触层6的厚度为225nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,,厚度为125um;低温GaN缓冲层2,厚度为25nm;N-GaN接触层3,厚度为275nm;一次InGaN/GaN发光层4a,厚度为2.8um;二次InGaN/GaN发光层4b,厚度3.5um;PAlGaN过渡层5,厚度为125nm;P-GaN接触层6厚度为225nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为75um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制LEP1000涂覆厚度为70um,采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例10
本实施例所述蓝光发光二极管中的衬底层钼铜基板8的厚度为50um;各向异性导电粘合剂7的涂覆厚度为100um;一次InGaN/GaN发光层4a的厚度为2um;二次InGaN/GaN发光层4b的厚度为3.5um;N-GaN接触层3的厚度为300nm;PAlGaN过渡层5厚度为200nm;P-GaN接触层6的厚度为150nm;
本实施例中,制造蓝光发光二极管的外延片结构的工艺,包括如下步骤:
a、在衬片层上自下而上地依次生长蓝宝石层1,,厚度为150um;低温GaN缓冲层2,厚度为15nm;N-GaN接触层3,厚度为300nm;一次InGaN/GaN发光层4a,厚度为2um;二次InGaN/GaN发光层4b,厚度3.5um;PAlGaN过渡层5,厚度为200nm;P-GaN接触层6厚度为150nm;
b、采用切割的方法或者化学腐蚀的方法将蓝宝石层1和低温GaN缓冲层2去掉;
c、切割钼铜板得到与外延片的所述P-GaN接触层6相同、大小一致的钼铜基板8,利用各向异性导电粘合剂7将钼铜基板8粘结在所述P-GaN接触层6上。
所述步骤c中选用的钼铜板,厚度为50um。
所述步骤c中,选取LEP1000粘合剂作为各向异性导电粘合剂,控制LEP1000涂覆厚度为100um,采用丝网印刷机搅拌所述LEP1000粘合剂,将LEP1000粘合剂冷冻后搅拌均匀,涂覆在钼铜基板8上,由此得到以钼铜基板8为衬底层得蓝光发光二极管的外延片结构。
其中步骤b和步骤c可以调换顺序,并不影响生产得到的发光二极管的性能。
实施例11
本实施例在实施例1到实施例10的基础上,选取钼铜基板8的材料为MoCu50。表1给出了常用的几种钼铜材料的物理性质的比较:
表1
通过表1可以看到,MoCu50材料在各个方面都优于MoCu40、MoCu30和MoCu20,其导热性最好,导电率最高并且最易切割。而常用的蓝宝石衬底的热导率仅为45(W/m-K),采用MoCu50材料的热导率是蓝宝石衬底热导率的5倍,极大的提高了散热性能。
因此采用本发明中所述工艺得到的蓝光发光二极管,极大的提高了衬底的散热性能,提高了蓝光发光二极管的内外量子效率,提高了发光二极管的光输出效率,光输出效率可达到200lm/W,使用寿命也有了较大提高。
虽然本发明已经通过具体实施方式对其进行了详细阐述,但是,本专业普通技术人员应该明白,在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化,均属于本发明所要保护的范围。
机译: 用于蓝光激发的荧光粉,一种用于制造相同部件的方法以及一种包括该部件的白色发光二极管
机译: Led外延片的制造工艺及其新结构
机译: LED外延片用焊盘的制造工艺及结构