悬空绿光LED单片集成装置及其制备方法 .pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN109830579A

(43)申请公布日2019.05.31

(21)申请号CN201811624899.9

(22)申请日2018.12.28

(71)申请人南京邮电大学

地址210023江苏省南京市栖霞区文苑路9号

(72)发明人王永进袁佳磊

(74)专利代理机构上海盈盛知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人孙佳胤

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

悬空绿光LED单片集成装置及其

制备方法

(57)摘要

本发明涉及照明、显示和光通信领

域，尤其涉及一种悬空绿光LED单片集成

装置及其制备方法。所述悬空绿光LED单

片集成装置包括衬底、位于所述衬底表面

的AlN缓冲层、以及位于所述AlN缓冲层

表面的至少一器件结构；所述器件结构包

括沿垂直于所述衬底的方向依次叠置的

AlN缓冲层、N型GaN层、InGaN/GaN超

晶格准备层、多量子阱层、P型AlGaN

层、第一P型GaN层、P型AlGaN/InGaN

超晶格层、第二P型GaN层；所述衬底中

具有一贯穿所述衬底的空腔，所述器件结

构悬于所述空腔上方。本发明提高的发光

二极管的出光效率，在照明、显示和光通

信领域具有广泛的应用前景。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种悬空绿光LED单片集成装置,其特征在于,包括衬底、位于所述衬底表面的

AlN缓冲层、以及位于所述AlN缓冲层表面的至少一器件结构;

所述器件结构包括沿垂直于所述衬底的方向依次叠置的N型GaN层、InGaN/GaN

超晶格准备层、多量子阱层、P型AlGaN层、第一P型GaN层、P型

AlGaN/InGaN超晶格层、第二P型GaN层;

所述衬底中具有一贯穿所述衬底的空腔,所述器件结构悬于所述空腔上方。

2.根据权利要求1所述的悬空绿光LED单片集成装置,其特征在于,所述N型GaN

层呈台阶状,台阶状的所述N型GaN层包括下台面以及凸设于所述下台面表面的上

台面,所述InGaN/GaN超晶格准备层、所述多量子阱层、P型AlGaN层、所述第一

P型GaN层、所述P型AlGaN/InGaN超晶格层、所述第二P型GaN层依次叠置于

所述上台面。

3.根据权利要求2所述的悬空绿光LED单片集成装置,其特征在于,至少一器件结构

包括两个器件结构;所述悬空绿光LED单片集成装置还包括位于两个所述器件结构

之间的光波导;所述光波导与两个所述器件结构均悬于所述空腔上方。

4.根据权利要求3所述的悬空绿光LED单片集成装置,其特征在于,所述下台面朝向

所述光波导的一侧边缘具有一缺口,两个所述器件结构以两个所述缺口相对的方式

对称设置;所述光波导位于所述缺口内。

5.根据权利要求1所述的悬空绿光LED单片集成装置,其特征在于,所述空腔贯穿所

述衬底与所述AlN缓冲层。

6.一种悬空绿光LED单片集成装置的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

提供一衬底,所述衬底表面具有AlN缓冲层;

形成器件结构于所述AlN缓冲层表面,所述器件结构包括沿垂直于所述衬底的方向

依次叠置的N型GaN层、InGaN/GaN超晶格准备层、多量子阱层、P型AlGaN层、

第一P型GaN层、P型AlGaN/InGaN超晶格层、第二P型GaN层;

形成贯穿所述衬底的空腔,所述器件结构悬于所述空腔上方。

7.根据权利要求6所述的悬空绿光LED单片集成装置的制备方法,其特征在于,至少

一器件结构包括两个器件结构;所述悬空绿光LED单片集成装置还包括位于两个所

述器件结构之间的光波导