基于低功耗微米LED的可视化光电标签及其制备方法与流程

文档序号:12478391阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于低功耗微米LED的可视化光电标签,其特征在于,包括:低功耗氮化镓或者砷化镓基可见光微米LED、射频天线、芯片、电压调节器和封装包装;其中:

所述氮化镓微米LED的发光波长在400nm到550nm的范围,砷化镓微米LED的发光波长在550nm到700nm的范围,微米LED的尺寸在1微米和100微米之间,功耗低至-18dBm;

所述射频天线用于接收标签阅读器发出的射频信号;

所述电压调节器用于将射频信号转换为直流电源,给微米LED和芯片提供驱动电源;电压调节器的电压根据微米LED的工作电压进行设计;

所述芯片用于处理接收到的信号,识别到相应信息后可驱动微米LED发光,实现光电标签的识别功能;

所述封装包装用于对上述几个元件进行封装。

2.如权利要求1所述的基于低功耗微米LED的可视化光电标签的制备方法,其特征在于,具体步骤为:

对于氮化镓基LED,用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长GaN基LED外延层,主要包括:n型GaN层,GaN/InGaN量子阱结构,以及p型GaN层,通过调节量子阱InGaN的In组分以调节LED的发光波长;然后沉积p型欧姆接触电极,通过反应离子刻蚀分别刻蚀掉电极和一部分GaN外延层,露出n-GaN,形成微米LED台面,退火后形成p型欧姆接触;用等离子体增强化学气相沉积法PECVD沉积钝化绝缘层,沉积Ti/Au作为p-GaN的控制电极,并作为n-GaN欧姆接触和控制电极;

对于砷化镓基LED,用MOCVD方法在GaAs衬底生长GaAs基LED外延层,主要包括:n型GaAs层, n-GaAs/AlAs分布式布拉格反射镜结构,量子阱发光层,以及p型GaAs层;通过反应离子刻蚀刻蚀外延层到n型GaAs,沉积绝缘层并开孔,沉积p型电极和n型电极;

在封装衬底上制备射频天线、集成电压调节器、芯片和微米LED,将LED的电极通过p型引线和n型引线连接到封装衬底上,并进一步对上述几个元件进行封装。

3.如权利要求2所述的基于低功耗微米LED的可视化光电标签的制备方法,其特征在于,对于氮化镓基微米LED,通过激光剥离,剥离掉原始蓝宝石衬底,转移微米LED到高热导率硅衬底或者铜衬底,并对出光表面粗化,以提高出光效率。

4.如权利要求2所述的基于低功耗微米LED的可视化光电标签的制备方法,其特征在于,对于氮化镓基微米LED,使用氮化镓同质衬底生长LED外延片,并对出光表面粗化,以提高出光效率。

5.如权利要求2所述的基于低功耗微米LED的可视化光电标签的制备方法,其特征在于,对于氮化镓基微米LED,使用硅衬底生长LED外延片。

6.如权利要求2或5所述的基于低功耗微米LED的可视化光电标签的制备方法,其特征在于,对于氮化镓基微米LED,使用硅衬底生长LED外延片,然后剥离掉原始硅衬底,转移微米LED到高热导率硅衬底或者铜衬底,并对出光表面粗化,以提高出光效率。

7.如权利要求2所述的基于低功耗微米LED的可视化光电标签的制备方法,其特征在于,对于砷化镓基微米LED,n型电极也可以沉积到衬底背面,制备为垂直结构LED。

8.如权利要求2所述的基于低功耗微米LED的可视化光电标签的制备方法,其特征在于,微米LED采取打线封装或者倒装焊接封装的形式。

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