[实用新型]一种带有极高垒层插入层的白光LED结构

说明书

本实用新型提高了一种带有极高垒层插入层的白光LED结构，该带有极高垒层插入层的白光LED结构通过在衬底上生成双波段MQW层，以使所述白光LED结构同时激发蓝光和黄光，蓝光和黄光混合产生白光，并且在蓝光波段MQW层中(阱两侧或一侧)插入极高垒层插入层的结构，可以避免因蓝光发光区能带的问题，导致蓝光光谱不能激发的问题，进而成功生长出发光效率高、稳定性好和色度均匀的白光LED。与现有的白光LED技术相比，本申请不用荧光光粉，这样既可以减少封装的工序，又能减少因荧光粉老化产生的稳定性问题。

技术领域

本实用新型涉及LED技术领域，更具体地说，涉及一种带有极高垒层插入层的白光LED结构。

背景技术

可见光光谱的波长范围为380nm-760nm，是人眼可感受到的七色光，即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，但该七色光都是一种单色光，由于白色光不是单色光，因此在可见光的光谱中没有白色光，其是由多种单色光合成的复合光。

那么，要使LED发出白光，它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。根据对可见光的研究，人眼所能见的白光，至少需要两种光的混合，即二波长发光(蓝光+黄光)或三波长发光(蓝光+绿光+红光)的模式。

对于一般照明，在工艺结构上，白光LED通常采用两种方法形成，第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光；第二种是多种单色光混合方法。这两种方法都已能成功产生曝光器件。第一种方法产生的白光系统，当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光，蓝光和黄光混合形成白光。第二种方法采用不同色光的芯片封装在一起，通过各色光混合而产生白光。

其中，第一种方法荧光粉转换的白光LED为最常用的方法，但是由于白光降频导致的光效损失为10％-30％，另外存在荧光粉老化的稳定性问题和包装成本问题，以及对GaN基LED的依赖性问题。第二种方法的生产工序比较复杂，成产成本高。

因此，如何提供高效率和低成本的白光LED是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述问题，本实用新型提供一种带有极高垒层插入层的白光LED结构，技术方案如下：

一种带有极高垒层插入层的白光LED结构，所述白光LED结构包括：

衬底；

依次设置在所述衬底上的N型层、双波段MQW层和P型层；

其中，所述双波段MQW层包括：相邻所述衬底的依次堆叠设置的至少一层黄光波段MQW层，以及相邻所述P型层的依次堆叠设置的至少一层蓝光波段MQW层；

所述黄光波段MQW层包括在第一方向上依次设置的第一功能层和第二功能层，所述蓝光波段MQW层包括在所述第一方向上依次设置的第三功能层和第四功能层，所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述P型层；

与所述第四功能层依次交叠设置极高垒层插入层。

优选的，在上述白光LED结构中，所述衬底为三元In_xGa_(1-x)N衬底，其中，0.05＜x＜0.4，包括端点值。

优选的，在上述白光LED结构中，所述N型层为In_xGa_(1-x)N层，其中，0.05＜x＜0.4，包括端点值；

所述N型层的掺杂元素为Si和In，其中，Si的掺杂浓度为2×10¹⁸/cm³-9×10¹⁸/cm³，包括端点值；

所述N型层的厚度为0.2μm-1μm，包括端点值。

优选的，在上述白光LED结构中，所述双波段MQW层的层数为2层-8层，包括端点值；