背面出光的单芯片白光发光二极管及其制备方法

    公开(公告)号:CN101562222B

    公开(公告)日:2010-10-27

    申请号:CN200810104053.2

    申请日:2008-04-15

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种背面出光的单芯片白光LED及其制备方法,在双面抛光的蓝宝石衬底上依次层叠非掺杂GaN层、蓝光有源层、黄绿光光致荧光层、n型欧姆接触层、紫外光有源层和p型欧姆接触层,其中:所述紫外光有源层是可发射紫外光波段的量子阱;所述黄绿光光致荧光层是在制备时引入缺陷而形成的非掺杂GaN层,可在紫外光激发下发出黄绿色荧光。紫外光有源层发射的紫外光部分通过荧光转换得到的黄绿光,部分被蓝光有源层吸收激发出蓝光,黄绿光和蓝光混合得到白光,经衬底的另外一面出射。本发明利用了荧光层发光和倒装焊工艺背面出光的技术优势,只需单一芯片即可发出白色光,制备工艺简单,无需荧光粉,受命长,具有较高光的电转化效率。

    电注入调控三基色单芯片白光发光二极管

    公开(公告)号:CN101582418A

    公开(公告)日:2009-11-18

    申请号:CN200810111710.6

    申请日:2008-05-16

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种电注入调控三基色的白光发光二极管(LED),在衬底的一侧依次叠加第一n型欧姆接触层、绿光有源层、p型欧姆接触层、蓝光有源层和第二n型欧姆接触层,或者依次叠加第一p型欧姆接触层、绿光有源层、n型欧姆接触层、蓝光有源层和第二p型欧姆接触层,在衬底的另一侧键合红光LED。该白光LED通过控制各对电极之间的电流、电压的大小来调节蓝光、绿光和红光有源层的发光强度,从而得到各种色度的白光。这相当于在单一芯片有三个各自独立的光源,以电注入调控三基色发出白色光。该器件的电路简单,无需荧光粉,寿命长,具有较高的光电转化效率,将在白光照明、全色显示和光调控领域中发挥重要的作用。

    电注入调控三基色单芯片白光发光二极管

    公开(公告)号:CN101582418B

    公开(公告)日:2012-10-03

    申请号:CN200810111710.6

    申请日:2008-05-16

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种电注入调控三基色的白光发光二极管(LED),在衬底的一侧依次叠加第一n型欧姆接触层、绿光有源层、p型欧姆接触层、蓝光有源层和第二n型欧姆接触层,或者依次叠加第一p型欧姆接触层、绿光有源层、n型欧姆接触层、蓝光有源层和第二p型欧姆接触层,在衬底的另一侧键合红光LED。该白光LED通过控制各对电极之间的电流、电压的大小来调节蓝光、绿光和红光有源层的发光强度,从而得到各种色度的白光。这相当于在单一芯片有三个各自独立的光源,以电注入调控三基色发出白色光。该器件的电路简单,无需荧光粉,寿命长,具有较高的光电转化效率,将在白光照明、全色显示和光调控领域中发挥重要的作用。

    一种基于同质外延制备高效光电子器件的方法

    公开(公告)号:CN101976713B

    公开(公告)日:2011-12-28

    申请号:CN201010278595.9

    申请日:2010-09-10

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于同质外延制备高效光电子器件的方法,属于光电子器件的制备领域。本发明在氮化镓同质自支撑(厚膜)衬底上,沉积有机或无机介质材料作为刻蚀掩膜;随后采用光刻和刻蚀的方法在掩膜上开出具有几何形状的窗口,利用物理、化学等刻蚀方法将掩膜上的几何图形转移至同质自支撑(厚膜)衬底,并使图形区域和被掩膜保护的区域具有一定的高度差;用金属有机物化学气相沉积法、分子束外延或氢化物气相外延法在已经做好图形的衬底上进行同质外延GaN基LED、LD器件结构。采用本发明可有效的防止同质自支撑(厚膜)GaN衬底的翘曲形变,从而有效提高光电子器件的效率。

    一种单芯片白光发光二极管及其制备方法

    公开(公告)号:CN101556983B

    公开(公告)日:2011-05-04

    申请号:CN200810103520.X

    申请日:2008-04-08

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种单芯片白LED及其制备方法,该LED包括依次叠加的光致荧光层、n型欧姆接触层、有源层和p型欧姆接触层,其中:有源层为可发射370-420nm的近紫外光波段的量子阱,光致荧光层是在近紫外光激发下发出黄绿荧光的非掺杂GaN层。所述光致荧光层是利用GaN材料中Ga空位和氧掺杂替氮位配对可以被近紫外光激发而发出黄绿光的特点而形成的,通过在生长GaN层时提高氨气源的流量将V/III比提高至4000-9000,或者降低生长温度至900-1050℃来大量引入上述缺陷。该LED器件只需单一芯片即可发出白色光,而且器件的制备工艺简单,无需荧光粉,寿命长,具有较高的光电转化效率。

    一种生长p型AlGaN的方法
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN101728250A

    公开(公告)日:2010-06-09

    申请号:CN200810224573.7

    申请日:2008-10-21

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 本发明公开了一种生长p-AlGaN的方法,在用金属有机化学气相沉积方法生长p型AlGaN层时同时通入三甲基铟作为活性剂。通常采用高纯氢气作为载气,三甲基镓、三甲基铝和氨气分别作为Ga源、Al源和N源,二茂镁作为p型掺杂剂,三甲基铟和其他原料同时通入反应室外延生长p-AlGaN,三甲基铟的流量一般控制在20~300sccm。该方法简单易行,效果明显,不仅可以改善p-AlGaN的表面形貌,降低其本身的方块电阻,而且,将该方法应用于器件的制备中,可以有效降低器件的串联电阻和开启电压,增强器件的发光强度,尤其针对高Al组分p-AlGaN及深紫外LED器件效果更为显著。

    一种生长AlN或AlGaN薄膜的方法

    公开(公告)号:CN101603172A

    公开(公告)日:2009-12-16

    申请号:CN200810114598.1

    申请日:2008-06-10

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种生长AlN或AlGaN薄膜的方法,是在采用金属有机化学气相沉积方法常规生长AlN或AlGaN时通入适量的TMIn作为活性剂来改善AlN及AlGaN薄膜的晶体质量以及表面平整度。通常采用氢气作为载气,TMGa、TMAl和NH3分别作为Ga源、Al源和N源,TMIn和其他原料一起同时通入反应室,在1050-1200℃进行生长,其中TMIn的流量一般为40-400sccm。通过原子力显微方法表征样品的表面粗糙度和采用X射线衍射三晶摇摆曲线半峰宽来表征样品的晶体质量,可以看出,采用本发明方法所得的AlN和AlGaN样品和现有技术生长的样品相比,表面粗糙度明显下降,且晶体质量提高。

    背面出光的单芯片白光发光二极管及其制备方法

    公开(公告)号:CN101562222A

    公开(公告)日:2009-10-21

    申请号:CN200810104053.2

    申请日:2008-04-15

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种背面出光的单芯片白光LED及其制备方法,在双面抛光的蓝宝石衬底上依次层叠非掺杂GaN层、蓝光有源层、黄绿光光致荧光层、n型欧姆接触层、紫外光有源层和p型欧姆接触层,其中:所述紫外光有源层是可发射紫外光波段的量子阱;所述黄绿光光致荧光层是在制备时引入缺陷而形成的非掺杂GaN层,可在紫外光激发下发出黄绿色荧光。紫外光有源层发射的紫外光部分通过荧光转换得到的黄绿光,部分被蓝光有源层吸收激发出蓝光,黄绿光和蓝光混合得到白光,经衬底的另外一面出射。本发明利用了荧光层发光和倒装焊工艺背面出光的技术优势,只需单一芯片即可发出白色光,制备工艺简单,无需荧光粉,受命长,具有较高光的电转化效率。

    一种基于同质外延制备高效光电子器件的方法

    公开(公告)号:CN101976713A

    公开(公告)日:2011-02-16

    申请号:CN201010278595.9

    申请日:2010-09-10

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于同质外延制备高效光电子器件的方法,属于光电子器件的制备领域。本发明在氮化镓同质自支撑(厚膜)衬底上,沉积有机或无机介质材料作为刻蚀掩膜;随后采用光刻和刻蚀的方法在掩膜上开出具有几何形状的窗口,利用物理、化学等刻蚀方法将掩膜上的几何图形转移至同质自支撑(厚膜)衬底,并使图形区域和被掩膜保护的区域具有一定的高度差;用金属有机物化学气相沉积法、分子束外延或氢化物气相外延法在已经做好图形的衬底上进行同质外延GaN基LED、LD器件结构。采用本发明可有效的防止同质自支撑(厚膜)GaN衬底的翘曲形变,从而有效提高光电子器件的效率。

    一种制备自支撑单晶氮化镓衬底的方法

    公开(公告)号:CN101685768A

    公开(公告)日:2010-03-31

    申请号:CN200810222720.7

    申请日:2008-09-23

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种制备自支撑单晶氮化镓衬底的方法,首先在GaN的异质外延衬底上生长一层掩膜,然后在掩膜上开出一系列生长窗口,再依次生长GaN成核层、GaN模板层和GaN厚膜,最后激光剥离异质外延衬底。该方法是一种两步应力释放法:第一步采用侧向外延技术,使样品只有部分区域与异质外延衬底相连接,可以天然的释放部分应力;第二步采用激光剥离技术使样品从异质外延衬底上剥落,再释放部分应力。采用本发明方法得到的自支撑单晶氮化镓衬底具有应力释放均匀、成品率高、适于大规模工业生产的特点。

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