[发明专利]一种可见光通信LED阵列及其制备方法

说明书

本发明提供一种可见光通信LED阵列及其制备方法，包括衬底；位于所述衬底上的M个间隔的LED结构，M＞2，所述LED结构包括：台面结构以及位于所述台面结构上的n电极和p电极；位于所述衬底和所述台面结构上的互连线，所述互连线连接于所述M个LED结构中其中一个LED结构的p电极和另一个LED结构的n电极之间；位于所述互连线上的绝缘保护层；以及贯穿所述绝缘保护层的焊点窗口，以暴露出部分所述互连线作为焊点，所述焊点与所述LED结构串联。本发明提供的可见光通信LED阵列可以同时提高调制带宽与光功率，从而提高可见光通信中的信号传输质量。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种可见光通信LED阵列及其制备方法。

背景技术

近年来智能家居、智能手环等智能产品大行其道，新型的交互控制给传统的入网技术带来了前所未有的挑战。上述问题都需要一种既能拓宽频谱资源又可移动的接入方式，可见光通信(Visible Light Communication，VLC)正是在这种背景下应运而生。可见光通信利用白光LED作为光源，在照明的同时实现高速通信。相比于传统光源，LED不仅具有低能耗，环境友好，寿命可靠的优点，同时具有更高的调制带宽及相应灵敏度。利用这些特点，人们可以将调制的高频信号加载在LED上，LED则将其转化为人眼无法辨别的强度快速调制的光信号从而实现信号的传递。VLC具有安全性高、保密性好、不受电磁干扰等优点，在国防军事、信息安全、对射频敏感领域均有极大的应用前景。

有研究表明，LED器件的调制带宽对可见光通信系统的调制带宽及传输速度有决定性作用，而目前所使用的商用荧光粉型白光LED的带宽一般小于3MHz，距离适用于通信的目标有较大距离，这大大限制了VLC技术的进一步发展。尽管当下正热的微LED通过减小器件尺寸降低RC时间常数及提高载流子辐射复合速率可以获得高调制带宽，然而由于其牺牲了有源区发光面积，光功率往往很低，而光功率输出的降低会产生两方面的影响，一方面不能实现其作为照明光源的目的，另一方面也不利于通信，因为小的光功率会导致信噪比的上升，不利于信号的传输。因此，如何同时提高调制带宽与光功率，成为本领域一项亟待解决的技术问题

发明内容

本发明的目的是提供一种可见光通信LED阵列及其制备方法，以同时提高调制带宽与光功率。

为达到上述目的，本发明提供一种可见光通信LED阵列，包括：

衬底；

位于所述衬底上的M个间隔的LED结构，M＞2，所述LED结构包括：台面结构以及位于所述台面结构上的n电极和p电极；

位于所述衬底和所述台面结构上的互连线，所述互连线连接于所述M个LED结构中其中一个LED结构的p电极和另一个LED结构的n电极之间；

位于所述互连线上的绝缘保护层；以及

贯穿所述绝缘保护层的焊点窗口，以暴露出部分所述互连线作为焊点，所述焊点与所述LED结构串联。

在本发明一实施例中，每个LED结构还包括：

第一柱状结构，以及位于所述第一柱状结构下方，并且与所述第一柱状结构相堆叠的第二柱状结构；

其中，所述第一柱状结构由上至下依次包括电流扩展层、p型层、电子阻挡层以及有源层；所述第二柱状结构由上至下依次包括n型层与缓冲层；所述第一柱状结构的顶部形成第一台面结构，所述第二柱状结构上表面的四周形成第二台面结构，所述p电极位于所述第一台面结构上，所述n电极位于所述第二台面结构上。

在本发明一实施例中，所述n电极为环形或扇形，所述n电极环绕所述第二台面结构设置，所述p电极为环形或扇形。

在本发明一实施例中，所述第一柱状结构沿垂直于所述第一柱状结构轴线方向的截面形状为圆形或开口环形。