一種量子點白光發(fā)光二極管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種量子點白光發(fā)光二極管，包括襯底、N?GaN層、有源層和P?GaN層、N電極、P電極和透明電接觸層，襯底上依次設置N?GaN層、有源層、P?GaN層和透明電接觸層，N?GaN層和P?GaN層分別與N電極和P電極連接，透明電接觸層內(nèi)具有導電顆粒以及紅光、黃光和綠光量子點。本發(fā)明將具有紅光、黃光、綠光的量子點及導電顆粒的透明電接觸層置于P型層之上，形成能夠產(chǎn)生多波長熒光的透明電接觸層，透明電接觸層由氮化鎵基發(fā)光二級管本身發(fā)出的藍光激發(fā)后，實現(xiàn)單顆芯片的白光發(fā)光。
【專利說明】
_種量子點白光發(fā)光二極管
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二級管技術領域，特別涉及一種量子點白光發(fā)光二極管。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的照明用LED(發(fā)光二極管)中，通常采用的是氮化鎵基LED。氮化鎵基LED發(fā)出的光僅是單色的藍光，需要在封裝的時候摻入熒光粉，熒光粉受藍光激發(fā)后發(fā)出的光和LED的藍光混合，才能形成白光。
[0003]現(xiàn)有技術中熒光粉必須均勻地涂覆在芯片表面，否則會出現(xiàn)光色不均勻的光斑現(xiàn)象，而且熒光粉轉(zhuǎn)換的白光LED燈具光源在照明領域內(nèi)顯色性不足。
[0004]量子點發(fā)光材料具有色純度高、發(fā)光顏色多樣等優(yōu)點，多種量子點混合使用可以實現(xiàn)尚顯色性。
[0005]常規(guī)量子點LED，如中國專利CN201080029667.4所述，與常規(guī)的GaN基LED的工藝制程完全不同，如何在常規(guī)GaN基LED中引入量子點，形成單芯片白光發(fā)光，依然是亟需技術人員解決的問題，目前僅中國專利CN201210459155.2將量子點置于電流擴展層(ITO)之下的技術方案。
[0006]鑒于此，本發(fā)明人為此研制出一種量子點白光發(fā)光二極管，可以簡化工藝步驟，令電流擴展層和量子點層同時形成為一層，同時導電材料范圍更寬，不局限于ITO等透明材料，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供的一種量子點白光發(fā)光二極管，將具有紅光、黃光、綠光的量子點及導電顆粒的透明電接觸層置于P型層之上，形成能夠產(chǎn)生多波長熒光的透明電接觸層，實現(xiàn)單顆芯片的白光發(fā)光。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
一種量子點白光發(fā)光二極管，包括襯底、N-GaN層、有源層和P-GaN層、N電極、P電極和透明電接觸層，襯底上依次設置N-GaN層、有源層、P-GaN層和透明電接觸層，N-GaN層和P-GaN層分別與N電極和P電極連接，透明電接觸層內(nèi)具有導電顆粒以及紅光、黃光和綠光量子點。
[0009]所述導電顆粒為ITO粉末、ZnO粉末或金屬納米顆粒，其尺寸小于lOOnm。
[0010]所述透明電接觸層為由均勻混合溶于環(huán)氧樹脂溶液中的量子點和導電顆粒通過旋涂或滴注方法分布于P-GaN層上而形成。
[0011]所述環(huán)氧樹脂溶液中，導電顆粒所占體積百分比為50-80%。
[0012]所述透明電接觸層的厚度范圍為10nm-lym。
[0013 ]所述量子點為π -VI族和/或m - V族元素中半導體化合物中的一種或二種以上混合而成。
[0014]所述11-￥1族半導體化合物為0(15、0(156、0(?^、2115、21156、21^6、取5、取56、取丁6、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、 HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、 HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe。
[0015]所述111-\^族半導體化合物為6&1^、6&?、6&厶8、厶]^、厶1?、厶1厶8、11^、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP^InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs或InAlPAs。
[0016]所述量子點的尺寸小于1nm0
[0017]采用上述方案后，本發(fā)明通過將具有紅光、黃光、綠光的量子點及導電顆粒的透明電接觸層置于P型層之上，形成能夠產(chǎn)生多波長熒光的透明電接觸層，通過氮化鎵基發(fā)光二級管本身發(fā)出的藍光激發(fā)發(fā)光混合后，形成白光，從而實現(xiàn)單顆芯片的白光發(fā)光。
【附圖說明】
[0018]圖1是實施例的俯視圖；
圖2是圖1A-A向的剖視圖。
[0019]標號說明
襯底101，1^^^層102，有源層103，？-6&~層104小電極105，？電極106，透明電接觸層
107。
【具體實施方式】
[0020]為了進一步解釋本發(fā)明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細闡述。
[0021]如圖1-2所示的是本發(fā)明揭示的一種量子點白光發(fā)光二極管，襯底101上依次設置N-GaN層102、有源層103、P-GaN層104和透明電接觸層107，N-GaN層102和P-GaN層104分別與N電極105和P電極106連接，
該透明電接觸層107為由均勻混合溶于環(huán)氧樹脂溶液中的紅光、黃光、綠光量子點以及導電顆粒，通過旋涂或滴注方法分布于P-GaN層104上而形成。將紅光、黃光、綠光量子點和導電顆?；旌现苯又苽涑傻耐该麟娊佑|層107既能產(chǎn)生熒光，又能起到電流擴展的作用。
[0022]透明電接觸層107的厚度范圍lOnm-lum，優(yōu)選10nm-500nm。導電顆粒在環(huán)氧樹脂溶液中的所占百分比為50-80%，以保證透明電接觸層107的電流擴散性能。
[0023]其中導電顆粒為尺寸小于10nm的ITO粉末、ZnO粉末或金屬(如Ag、N1、Au等)納米顆粒等。
[0024]量子點為π-VI族和/或m-V族元素中半導體化合物中的一種或二種以上混合而成。量子點的尺寸需小于1nm0
[0025]其中Π-VI族半導體化合物為CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、 HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、 HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe。
[0026]111-￥族半導體化合物為6&叭6&?、6&厶8、厶11厶1?、厶1厶8、11^、11^、11^8、6&即、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP^InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs或InAlPAs。
[0027]以上僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的保護范圍的限定。凡依本案的設計思路所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。
【主權項】
1.一種量子點白光發(fā)光二極管，其特征在于:包括襯底、N-GaN層、有源層和P-GaN層、N電極、P電極和透明電接觸層，襯底上依次設置N-GaN層、有源層、P-GaN層和透明電接觸層，N-GaN層和P-GaN層分別與N電極和P電極連接，透明電接觸層內(nèi)具有導電顆粒以及紅光、黃光和綠光量子點。2.如權利要求1所述的一種量子點白光發(fā)光二極管，其特征在于:所述導電顆粒為ITO粉末、ZnO粉末或金屬納米顆粒，其尺寸小于lOOnm。3.如權利要求1所述的一種量子點白光發(fā)光二極管，其特征在于:所述透明電接觸層為由均勻混合溶于環(huán)氧樹脂溶液中的量子點和導電顆粒通過旋涂或滴注方法分布于P-GaN層上而形成。4.如權利要求3所述的一種量子點白光發(fā)光二極管，其特征在于:所述環(huán)氧樹脂溶液中，導電顆粒所占體積百分比為50-80%。5.如權利要求1所述的一種量子點白光發(fā)光二極管，其特征在于:所述透明電接觸層的厚度范圍為1nm-1ym06.如權利要求1所述的一種量子點白光發(fā)光二極管，其特征在于:所述量子點為Π-VI族和/或m- V族元素中半導體化合物中的一種或二種以上混合而成。7.如權利要求6所述的一種量子點白光發(fā)光二極管，其特征在于:所述Π-VI族半導體ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、 HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe。8.如權利要求6所述的一種量子點白光發(fā)光二極管，其特征在于:所述m-V族半導體AlPAs、InNP^InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs或InAlPAs。9.如權利要求6所述的一種量子點白光發(fā)光二極管，其特征在于:所述量子點的尺寸小于1nmο
【文檔編號】H01L33/06GK106098885SQ201610557382
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月15日
【發(fā)明人】周弘毅, 張永, 陳凱軒, 李俊賢, 劉英策, 陳亮, 魏振東, 李小平, 吳奇隆, 蔡立鶴, 鄔新根, 黃新茂
【申請人】廈門乾照光電股份有限公司