發(fā)光二極管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管，其包括：一第一半導體層，所述第一半導體層具有相對的一第一表面及一第二表面；一活性層及一第二半導體層依次層疊設置于所述第一半導體層的第二表面；一第一電極覆蓋所述第一半導體層的第一表面；一第二電極與所述第二半導體層電連接；進一步包括，一第三光學對稱層設置于所述第二半導體層遠離基底的表面并接觸設置；一金屬層設置于所述第三光學對稱層遠離基底的表面并接觸設置；一第四光學對稱層設置于所述金屬層遠離基底的表面并接觸設置；以及一第一光學對稱層設置于所述第四光學對稱層遠離基底的表面并接觸設置。
【專利說明】發(fā)光二極管
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管。
【背景技術】
[0002]由氮化鎵半導體材料制成的高效藍光、綠光和白光發(fā)光二極管具有壽命長、節(jié)能、綠色環(huán)保等顯著特點，已被廣泛應用于大屏幕彩色顯示、汽車照明、交通信號、多媒體顯示和光通訊等領域，特別是在照明領域具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?br> [0003]傳統(tǒng)的發(fā)光二極管通常包括一基底、N型半導體層、P型半導體層、設置在N型半導體層與P型半導體層之間的活性層、設置在P型半導體層上的P型電極(通常為透明電極)以及設置在N型半導體層上的N型電極。所述N型半導體層、活性層以及P型半導體層依次層疊設置在基底表面。所述P型半導體層遠離基底的表面作為發(fā)光二極管的出光面。發(fā)光二極管處于工作狀態(tài)時，在P型半導體層與N型半導體層上分別施加正、負電壓，這樣，存在于P型半導體層中的空穴與存在于N型半導體層中的電子在活性層中發(fā)生復合而產(chǎn)生光，光從發(fā)光二極管中射出。然而，來自活性層的近場倏逝光波在向外輻射的過程中均由于迅速衰減而無法出射，從而被限制在半導體結構的內(nèi)部，被半導體結構內(nèi)的材料完全吸收，影響了半導體結構的出光率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]綜上所述，確有必要提供一種光取出效率較高的發(fā)光二極管。
[0005]本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管，其包括:一第一半導體層，所述第一半導體層具有相對的一第一表面及一第二表面；一活性層及一第二半導體層依次層疊設置于所述第一半導體層的第二表面，所述第一半導體層、活性層以及第二半導體層構成一有源層；一第一電極覆蓋所述第一半導體層的第一表面；一第二電極與所述第二半導體層電連接；一第三光學對稱層設置于所述第二半導體層遠 離基底的表面并接觸設置，所述第三光學對稱層的折射率的范圍為1.2至1.5 金屬層設置于所述第三光學對稱層遠離基底的表面并接觸設置；一第四光學對稱層設置于所述金屬層遠離基底的表面并接觸設置，所述第四光學對稱層的折射率的范圍為1.2至1.5 ;以及一第一光學對稱層設置于所述第四光學對稱層遠離基底的表面并接觸設置，所述第一光學對稱層的折射率H1與所述緩沖層和有源層的整體的等效折射率n2的差值Δη:小于等于0.3,其中An1=Inl-]^ |。
[0006]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的發(fā)光二極管具有以下有益效果:由活性層產(chǎn)生的近場倏逝波到達金屬層后，在金屬層的作用下近場倏逝波被放大并轉換成為金屬等離子體，金屬等離子體被金屬層散射，從而向周圍傳播，由于發(fā)光二極管以金屬層為對稱中心，位于金屬層兩側對稱位置的兩元件的折射率相近，因此，該對稱結構可改變金屬等離子體的場分布，使得金屬等離子體均勻地向金屬層的上下兩側均勻傳播，金屬等離子體經(jīng)由第二光學對稱層和基底均勻出射。【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明第一實施例提供的半導體結構的結構示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明第二實施例提供的半導體結構的結構示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明第三實施例提供的半導體結構的結構示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明第四實施例提供的半導體結構的結構示意圖。
[0011]圖5為本發(fā)明第五實施例提供的半導體結構的結構示意圖。
[0012]圖6為圖5中的半導體結構中形成有三維納米結構的第二半導體層的結構示意圖。
[0013]圖7為圖5中的半導體結構中形成有三維納米結構的第二半導體層的掃描電鏡示意圖。
[0014]圖8為本發(fā)明第六實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。
[0015]圖9為本發(fā)明第七實施例提供的圖8中的發(fā)光二極管的制備方法的工藝流程圖。
[0016]圖10為本發(fā)明第九實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。
[0017]圖11為本發(fā)明第十一實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。
[0018]圖12為本發(fā)明第十二實施 例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。
[0019]圖13為本發(fā)明第十四實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。
[0020]圖14為本發(fā)明第十六實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。
[0021]圖15為本發(fā)明第十七實施例提供的太陽能電池的結構示意圖。
[0022]圖16為本發(fā)明第十八實施例提供的波導管的橫截面示意圖。
[0023]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種發(fā)光二極管，其包括: 一第一半導體層，所述第一半導體層具有相對的一第一表面及一第二表面； 一活性層及一第二半導體層依次層疊設置于所述第一半導體層的第二表面，所述第一半導體層、活性層以及第二半導體層構成一有源層； 一第一電極覆蓋所述第一半導體層的第一表面； 一第二電極與所述第二半導體層電連接； 其特征在于:進一步包括， 一第三光學對稱層設置于所述第二半導體層遠離基底的表面并接觸設置，所述第三光學對稱層的折射率的范圍為1.2至1.5 ; 一金屬層設置于所述第三光學對稱層遠離基底的表面并接觸設置； 一第四光學對稱層設置于所述金屬層遠離基底的表面并接觸設置，所述第四光學對稱層的折射率的范圍為1.2至1.5 ;以及 一第一光學對稱層設置于所述第四光學對稱層遠離基底的表面并接觸設置，所述第一光學對稱層的折射率Ii1與所述緩沖層和有源層的整體的等效折射率n2的差值An1小于等于 0.3,其中 An1= I n「n21。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述金屬層的材料為金、銀、鋁、銅、金銀合金、金招合金或銀招合金。
3.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第三光學對稱層的折射率與所述第四光學對稱層的折射率一致。
4.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第三光學對稱層或者所述第四光學對稱層的材料分別為二氧化硅、氟化鎂或氟化鋰。
5.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第三光學對稱層或所述第四光學對稱層的厚度分別為5納米至40納米。
6.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第一光學對稱層的折射率的值的范圍為2.0至3.5。
7.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第一光學對稱層的材料為二氧化鈦、氧化鉿、氧化鋯或者聚酰亞胺。
8.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述第一光學對稱層的厚度與有源層的整體厚度一致。
9.如權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，進一步包括多個三維納米結構設置于所述第一半導體層、活性層、第二半導體層、第三光學對稱層、金屬層、第四光學對稱層或第一光學對稱層的表面。
10.如權利要求9所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述多個三維納米結構并排延伸，每一所述三維納米結構包括一第一凸棱及一第二凸棱，所述第一凸棱與第二凸棱并排延伸，相鄰的第一凸棱與第二凸棱之間具有一第一凹槽，相鄰的三維納米結構之間形成第二凹槽，所述第一凹槽的深度小于第二凹槽的深度。
11.如權利要求9所述的發(fā)光二極管，其特征在于，每個三維納米結構沿其延伸方向上的橫截面為M形。
【文檔編號】H01L33/22GK103474534SQ201210185723
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權日:2012年6月7日
【發(fā)明者】張淏酥, 朱鈞, 李群慶, 金國藩, 范守善 申請人:清華大學, 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司