型层。
[0059]步骤202:在P型层上开设从P型层延伸到N型层的凹槽。
[0060]图3b为执行步骤202后得到的LED的结构示意图。其中，I表示衬底，2表示N型层，3表不发光层，4表不P型层，10表不凹槽。
[0061]在本实施例的一种实现方式中，该步骤202可以包括:
[0062]采用等离子体ICP刻蚀技术，在P型层上开设从P型层延伸到N型层的凹槽。
[0063]步骤203:将N型层、发光层、P型层除凹槽之外的部分刻蚀成纳米阵列。
[0064]图3c为执行步骤203后得到的LED的结构示意图。其中，I表示衬底，2表示N型层，3表示发光层，4表示P型层，10表示凹槽，20表示纳米阵列。
[0065]可选地，纳米阵列中各单元的直径可以为10-100nm。
[0066]可选地，纳米阵列中各单元之间的距离可以为0.1-1OOym0
[0067]在本实施例中，该步骤203可以包括:
[0068]在P型层除凹槽之外的部分上形成金属薄膜；
[0069]对金属薄膜加温，金属薄膜变成纳米颗粒；
[0070]在纳米颗粒的保护下，对N型层、发光层、P型层除凹槽之外的部分进行刻蚀，形成纳米阵列；
[0071]去除纳米颗粒。
[0072]在实际应用中，去除纳米颗粒可以在刻蚀后的清洗(如采用HCL溶液清洗)中实现，以节省工艺流程。
[0073]可选地，对金属薄膜加温，金属薄膜变成纳米颗粒，可以包括:
[0074]将温度升至400-700°C，并持续l_30min。
[0075]可选地，金属薄膜可以包括N1、Au、Al、Pt、T1、Cr中的一种或多种。
[0076]优选地，金属薄膜可以包括Ni。容易知道，Ni在加温后会团聚，自然形成纳米级别的小球，利用该纳米球作掩膜，即可刻蚀出纳米阵列。
[0077]可选地，金属薄膜的厚度可以为0.1-10 μπι。可以理解地，若金属薄膜的厚度大于
0.1 μ m，则会造成浪费，增加实现成本；若金属薄膜的厚度小于0.1 μ m，则会达不到掩膜的效果。
[0078]步骤204:在纳米阵列中各单元之间填充掺有荧光粉的胶质材料。
[0079]图3d为执行步骤204后得到的LED的结构示意图。其中，I表示衬底，2表示N型层，3表示发光层，4表示P型层，10表示凹槽，20表示纳米阵列，21表示纳米阵列的单元，30表示胶质材料，31表示荧光粉。
[0080]可选地，焚光粉可以为乾招石植石(Yttrium Aluminum Garnet Ultrav1let，简称YAG)铝酸盐荧光粉、氮化物荧光粉或者硫化物荧光粉。
[0081]优选地，荧光粉可以为YAG铝酸盐荧光粉。实验证实，采用YAG铝酸盐荧光粉制作的白光LED的发光亮度高、使用寿命长。
[0082]可选地，胶质材料可以为环氧树脂、娃胶、苯并环丁稀(Benzocyclobutene，简称BCB)或者聚酰亚胺。可以理解地，胶质材料可以将荧光粉分散，一方面有利于白光LED发光均匀，另一方面减少了荧光粉的使用量，降低了实现成本。
[0083]优选地，胶质材料可以聚酰亚胺。容易知道，聚酰亚胺可适用于0_300°C的温度，具有较好的抗高温能力，有利于LED芯片的稳定性。
[0084]步骤205:在P型层上形成导电薄膜。
[0085]图3e为执行步骤205后得到的LED的结构示意图。其中，I表示衬底，2表示N型层，3表示发光层，4表示P型层，5表示导电薄膜，10表示凹槽，20表示纳米阵列，21表示纳米阵列的单元，30表示胶质材料，31表示荧光粉。
[0086]可选地，导电薄膜可以为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，简称ITO)、掺Ga的ΖηΟ、掺Ga和In的ΖηΟ、未掺杂的ZnO、NiAu中的一种。
[0087]优选地，导电薄膜可以为ΙΤ0。容易知道，采用ITO作导电薄膜，工艺成熟，导电性好，欧姆接触好，电压低，有利于发光效率的提升。
[0088]步骤206:在导电薄膜上设置P电极，在N型层上设置N电极。
[0089]图3f为执行步骤206后得到的LED的结构示意图。其中，I表示衬底，2表示N型层，3表不发光层，4表不P型层，5表不导电薄膜，6表不P电极，7表不N电极，10表不凹槽，20表示纳米阵列，21表示纳米阵列的单元，30表示胶质材料，31表示荧光粉。
[0090]可选地，P电极可以包括Au、Al、Pt、T1、N1、Cr中的一种或多种。
[0091]可选地，N电极可以包括Au、Al、Pt、T1、N1、Cr中的一种或多种。
[0092]本发明实施例通过将N型层、发光层、P型层设置为纳米阵列结构，并在纳米阵列中各单元之间填充掺有荧光粉的胶质材料，省去在制作LED芯片后的封装过程中涂覆荧光粉的过程，过程简单方便，提高了白光LED的生产效率，并且制作的白光LED芯片可以直接在电路中使用，节省了 LED成品的封装成本。而且在N型层、发光层、P型层形成的纳米阵列中各单元之间填充掺有荧光粉的胶质材料，荧光粉均匀分布在LED芯片中，使得LED芯片发光更加均匀，提高了白光发光二极管的发光效率，同时也节省了荧光粉的使用量，降低了实现成本。另外，本发明提供的白光LED为纳米柱LED，一方面可以提高光的出射效率，另一方面可以释放极化作用产生的应力，提高发光效率。
[0093]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种白光发光二极管，所述白光发光二极管包括衬底、以及依次层叠在所述衬底上的N型层、发光层、P型层、导电薄膜，所述白光发光二极管上设有从所述P型层延伸到所述N型层的凹槽，所述导电薄膜上设有P电极，所述N型层上设有N电极，其特征在于，所述N型层、所述发光层、所述P型层除所述凹槽之外的部分为纳米阵列，所述纳米阵列中各单元之间填充有掺有荧光粉的胶质材料。2.根据权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于，所述纳米阵列中各单元的直径为10-100nm，所述纳米阵列中各单元之间的距离为0.1-100 μ m。3.根据权利要求1或2所述的白光发光二极管，其特征在于，所述荧光粉为钇铝石榴石YAG铝酸盐荧光粉、氮化物荧光粉或者硫化物荧光粉。4.根据权利要求1或2所述的白光发光二极管，其特征在于，所述胶质材料为环氧树月旨、硅胶、苯并环丁烯BCB或者聚酰亚胺。5.根据权利要求1或2所述的白光发光二极管，其特征在于，所述导电薄膜为氧化铟锡IT0、掺Ga的ZnO、掺Ga和In的ZnO、未掺杂的ZnO、NiAu中的一种。6.一种白光发光二极管的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括: 在衬底上依次生长N型层、发光层、以及P型层； 在所述P型层上开设从所述P型层延伸到所述N型层的凹槽； 将所述N型层、所述发光层、所述P型层除所述凹槽之外的部分刻蚀成纳米阵列； 在所述纳米阵列中各单元之间填充掺有荧光粉的胶质材料； 在所述P型层上形成导电薄膜； 在所述导电薄膜上设置P电极，在所述N型层上设置N电极。7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述将所述N型层、所述发光层、所述P型层除所述凹槽之外的区域刻蚀成纳米阵列结构，包括: 在所述P型层除所述凹槽之外的部分上形成金属薄膜； 对所述金属薄膜加温，所述金属薄膜变成纳米颗粒； 在所述纳米颗粒的保护下，对所述N型层、所述发光层、所述P型层除所述凹槽之外的部分进行刻蚀，形成纳米阵列； 去除所述纳米颗粒。8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述对所述金属薄膜加温，所述金属薄膜变成纳米颗粒，包括: 将温度升至400-700°C，并持续l-30min。9.根据权利要求7或8所述的制作方法，其特征在于，所述金属薄膜包括N1、Au、Al、Pt、T1、Cr中的一种或多种。10.根据权利要求7或8所述的制作方法，其特征在于，所述金属薄膜的厚度为0.1-10 μ mD
【专利摘要】本发明公开了一种白光发光二极管及其制作方法，属于半导体技术领域。所述白光发光二极管包括衬底、以及依次层叠在衬底上的N型层、发光层、P型层、导电薄膜，白光发光二极管上设有从P型层延伸到N型层的凹槽，导电薄膜上设有P电极，N型层上设有N电极，N型层、发光层、P型层除凹槽之外的部分为纳米阵列，纳米阵列中各单元之间填充有掺有荧光粉的胶质材料。本发明通过将N型层、发光层、P型层设置为纳米阵列结构，并在纳米阵列中各单元之间填充掺有荧光粉的胶质材料，省去在制作LED芯片后的封装过程中涂覆荧光粉的过程，过程简单方便，提高了白光LED的生产效率。
【IPC分类】H01L33/24, H01L33/50, H01L33/00, H01L33/20
【公开号】CN105280774
【申请号】CN201510598775
【发明人】尹灵峰, 王江波
【申请人】华灿光电(苏州）有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月18日