[发明专利]不需要颜色转换的白色纳米发光二极管

权利要求书

1.半导体发光二极管，其包括：

发光区，其中所述发光区包括使用自顶向下的方法形成的尺寸不均匀的纳米柱的阵列；

其中所述半导体发光二极管的特征在于所述尺寸不均匀的纳米柱的阵列具有连续的直径范围，导致有能力发射宽谱带连续光谱，以及所述纳米柱具有不同应变松弛。

2.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中所述尺寸不均匀的纳米柱使用含有不同直径的纳米球的胶体溶液通过纳米球平版印刷术图案化。

3.根据权利要求2的半导体发光二极管，其中所述纳米球包含选自二氧化硅和氧化铝的至少一种耐蚀刻材料。

4.根据权利要求2的半导体发光二极管，其中所述纳米球胶体溶液分散到LED晶片或芯片的表面上，形成单层。

5.根据权利要求4的半导体发光二极管，其中所述纳米球的单层使用选自旋涂、垂直沉积和喷墨印刷的至少一种技术分散。

6.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中所述尺寸不均匀的纳米柱通过电子束平版印刷术、离子束平版印刷术、光学平版印刷术或纳米压印平版印刷术图案化。

7.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中所述尺寸不均匀的纳米柱通过经由等离子体蚀刻将纳米尺度图案转移到LED晶片或芯片上形成。

8.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中所述尺寸不均匀的纳米柱通过直写式聚焦离子束蚀刻或激光烧蚀直接形成。

9.根据权利要求1的半导体发光二极管，其还包括：

衬底，其中所述衬底包含蓝宝石或硅中的至少一种；和

高应变的基于GaN的LED结构，其生长在所述衬底上且具有InGaN/GaN量子阱作为发光区，

其中所述尺寸不均匀的纳米柱形成在所述高应变的基于GaN的LED结构上。

10.根据权利要求9的半导体发光二极管，其中所述尺寸不均匀的纳米柱具有使得所述LED结构的发光区嵌入所述柱内的高度。

11.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中所述尺寸不均匀的纳米柱的晶体结构部分地应变松弛，从而发生光谱蓝移。

12.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中所述尺寸不均匀的纳米柱的光谱蓝移取决于应变松弛。

13.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中所述尺寸不均匀的纳米柱通过平面化互连，其中所述平面化通过选自间隙填充、使用导电薄膜和通过随后在柱阵列上冠状物的外延横向再生长的一种或多种方法进行。

14.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中，当注入电流使其通过所述发光区时，光从所述尺寸不均匀的纳米柱发射。

15.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中，当注入电流使其通过所述发光区时，不同波长的光从不同直径的纳米柱发射。

16.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中从各纳米柱发射的光取决于所述纳米柱的应变松弛和直径。

17.根据权利要求16的半导体发光二极管，其中从尺寸不同的纳米柱发射的光的波长交叠以提供多色发射。

18.根据权利要求17的半导体发光二极管，其中所述多色发射经由起始晶片材料来控制。

19.根据权利要求17的半导体发光二极管，其中所述多色发射通过用于使所述纳米柱图案化的纳米球的尺寸来控制。

20.根据权利要求17的半导体发光二极管，其中所述多色发射通过形成具有不同应变松弛的纳米柱来控制。

21.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中所述纳米柱是应变松弛的并构造成提供高内部量子效率和高光提取效率。

22.根据权利要求1的半导体发光二极管，其中所述纳米柱是应变松弛的，且其中来自所述应变松弛的纳米柱的发射相对于变化的注入电流产生降低的谱移。