專利名稱：一種高亮度發(fā)光二極管晶粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制備技術(shù)，具體的說是一種具有新型結(jié)構(gòu)的高亮度發(fā)光二 極管晶粒。
技術(shù)背景 發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體 和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為P-N結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù) 載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為 光能。PN結(jié)施加反向電壓時(shí)，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原 理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)(即兩端加上正向電 壓)，電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的 強(qiáng)弱與電流有關(guān)。由于半導(dǎo)體材料和空氣折射率差異很大，對(duì)沒有封裝的半導(dǎo)體發(fā)光晶粒，針對(duì)單 面發(fā)射平滑表面，由于非常強(qiáng)烈的內(nèi)表面全反射導(dǎo)致晶粒的外量子效率非常低。如半導(dǎo)體 材料氮化鎵的折射率為2.5，空氣的折射率為1，其內(nèi)全反射臨界角(從法線方向到界面方 向)為23°，忽略背面和邊緣出光，大約只有4%的光可以從晶粒正面射出。雖然反射回去 的光可以再反射回來，來回往復(fù)，再加上一部分光從側(cè)面射出，其總的出光效率相比內(nèi)量子 效率仍非常低(約15%)。晶粒的出光效率幾乎決定了半導(dǎo)體照明晶粒的發(fā)光亮度。因此， 現(xiàn)有技術(shù)制造的發(fā)光二極管其發(fā)光亮度有待進(jìn)一步的提高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種具有新型結(jié) 構(gòu)的高亮度發(fā)光二極管晶粒，能有效提高發(fā)光二極管的發(fā)光亮度。本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的一種高亮度發(fā)光二極管晶粒， 包括P面電極層、P型摻雜層、N型摻雜層、襯底層和N面電極層，其所述P型摻雜層的正面 設(shè)有粗化結(jié)構(gòu)。在上述技術(shù)方案中，所述高亮度發(fā)光二極管晶粒截面呈梯形。本實(shí)用新型的有益效果在于，利用化學(xué)腐蝕等方法使P型摻雜層形成正面粗化的 結(jié)構(gòu)，減少了全內(nèi)反射的光，增加了發(fā)光區(qū)的面積，從而提升了出光效率，提高了發(fā)光二極 管的發(fā)光亮度。

圖1為本實(shí)用新型一種高亮度發(fā)光二極管晶粒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中A處的局部放大圖。其中1. P面電極層、2. P型摻雜層、3. N型摻雜層、4.襯底層、5. N面電極層、6.粗 化結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。如圖1、2所示，本實(shí)施例一種高亮度發(fā)光二極管晶粒，其截面呈梯形，包括P面電 極層1、P型摻雜層2、N型摻雜層3、襯底層4和N面電極層5，其所述P型摻雜層2的正面 設(shè)有粗化結(jié)構(gòu)6。本實(shí)用新型所涉及的發(fā)光二極管晶粒是半導(dǎo)體發(fā)光二極管制造過程中的中間產(chǎn) 品，是利用物理或化學(xué)氣相沉積的方法在襯底層4上生長(zhǎng)出P型摻雜層2和N型摻雜層3， 然后通過蒸鍍的方法在兩面分別鍍上N面電極層5和P面電極層1，最后再利用化學(xué)腐蝕等 方法使P型摻雜層2形成正面的粗化結(jié)構(gòu)6，此粗化結(jié)構(gòu)6能夠減少全內(nèi)反射的光，增加發(fā) 光區(qū)的面積，從而提升出光效率，提高發(fā) 光亮度。
權(quán)利要求一種高亮度發(fā)光二極管晶粒，包括P面電極層、P型摻雜層、N型摻雜層、襯底層和N面電極層，其特征在于在P型摻雜層的正面設(shè)有粗化結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高亮度發(fā)光二極管晶粒，其特征是所述高亮度發(fā)光二 極管晶粒截面呈梯形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制備技術(shù)領(lǐng)域，提供一種具有新型結(jié)構(gòu)的高亮度發(fā)光二極管晶粒，包括P面電極層、P型摻雜層、N型摻雜層、襯底層和N面電極層，其所述P型摻雜層的正面設(shè)有粗化結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型利用化學(xué)腐蝕等方法使P型摻雜層形成正面粗化的結(jié)構(gòu)，減少了全內(nèi)反射的光，增加了發(fā)光區(qū)的面積，從而提升了出光效率，提高了發(fā)光二極管的發(fā)光亮度。
文檔編號(hào)H01L33/22GK201773862SQ20102027862
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者胡泰祥 申請(qǐng)人:元茂光電科技(武漢)有限公司