一種量子點白光發光二極管制造技術

本發明專利技術公開了一種量子點白光發光二極管，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，透明電接觸層內具有導電顆粒以及紅光、黃光和綠光量子點。本發明專利技術將具有紅光、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光二級管本身發出的藍光激發后，實現單顆芯片的白光發光。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及發光二級管
，特別涉及一種量子點白光發光二極管。
技術介紹
現有的照明用LED（發光二極管）中，通常采用的是氮化鎵基LED。氮化鎵基LED發出的光僅是單色的藍光，需要在封裝的時候摻入熒光粉，熒光粉受藍光激發后發出的光和LED的藍光混合，才能形成白光。現有技術中熒光粉必須均勻地涂覆在芯片表面，否則會出現光色不均勻的光斑現象，而且熒光粉轉換的白光LED燈具光源在照明領域內顯色性不足。量子點發光材料具有色純度高、發光顏色多樣等優點，多種量子點混合使用可以實現高顯色性。常規量子點LED，如中國專利CN201080029667.4所述，與常規的GaN基LED的工藝制程完全不同，如何在常規GaN基LED中引入量子點，形成單芯片白光發光，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。鑒于此，本專利技術人為此研制出一種量子點白光發光二極管，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，本案由此產生。
技術實現思路
本專利技術提供的一種量子點白光發光二極管，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，形成能夠產生多波長熒光的透明電接觸層，實現單顆芯片的白光發光。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：一種量子點白光發光二極管，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，透明電接觸層內具有導電顆粒以及紅光、黃光和綠光量子點。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100nm。所述透明電接觸層為由均勻混合溶于環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。所述環氧樹脂溶液中，導電顆粒所占體積百分比為50-80%。所述透明電接觸層的厚度范圍為10nm-1μm。所述量子點為Ⅱ-Ⅵ族和/或Ⅲ-Ⅴ族元素中半導體化合物中的一種或二種以上混合而成。所述Ⅱ-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。所述Ⅲ-Ⅴ族半導體化合物為GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs或InAlPAs。所述量子點的尺寸小于10nm。采用上述方案后，本專利技術通過將具有紅光、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，形成能夠產生多波長熒光的透明電接觸層，通過氮化鎵基發光二級管本身發出的藍光激發發光混合后，形成白光，從而實現單顆芯片的白光發光。附圖說明圖1是實施例的俯視圖；圖2是圖1A-A向的剖視圖。標號說明襯底101，N-GaN層102，有源層103，P-GaN層104，N電極105，P電極106，透明電接觸層107。具體實施方式為了進一步解釋本專利技術的技術方案，下面通過具體實施例來對本專利技術進行詳細闡述。如圖1-2所示的是本專利技術揭示的一種量子點白光發光二極管，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粒混合直接制備成的透明電接觸層107既能產生熒光，又能起到電流擴展的作用。透明電接觸層107的厚度范圍10nm-1um，優選10nm-500nm。導電顆粒在環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。其中導電顆粒為尺寸小于100nm的ITO粉末、ZnO粉末或金屬（如Ag、Ni、Au等）納米顆粒等。量子點為Ⅱ-Ⅵ族和/或Ⅲ-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10nm。其中Ⅱ-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。Ⅲ-Ⅴ族半導體化合物為GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs或InAlPAs。以上僅為本專利技術的較佳實施例，并非對本專利技術的保護范圍的限定。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。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種量子點白光發光二極管，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，透明電接觸層內具有導電顆粒以及紅光、黃光和綠光量子點。

【技術特征摘要】
1.一種量子點白光發光二極管，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100nm。3.如權利要求1所述的一種量子點白光發光二極管，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光二極管，其特征在于：所述環氧樹脂溶液中，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光二極管，其特征在于：所述透明電接觸層的厚度范圍為10nm-1μm。6.如權利要求1所述的一種量子點白光發光二極管，其特征在于：所述量子點為Ⅱ-Ⅵ族和/或Ⅲ-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光二極管...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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(專利權)人：廈門乾照光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：福建;35