一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，包括透明基板、外延片、第一電極和第二電極，所述外延片依次包括n型歐姆層、n型粗化層、n型限制層、有源層、p型限制層、p型粗化層、p型歐姆層，所述n型歐姆層端面的面積小于n型粗化層端面的面積，所述p型歐姆層端面的面積小于p型粗化層端面的面積，外延片靠p型粗化層和p型歐姆層的一側(cè)通過透明導(dǎo)電膠層粘接在透明基板上，第一電極連接在n型歐姆層上，第二電極連接在透明導(dǎo)電膠層上，所述n型粗化層和p型粗化層的外表面經(jīng)腐蝕液蝕刻成凹凸?fàn)?；所述p型歐姆層的外端面還鍍有合金層；本實(shí)用新型有效降低發(fā)光二極管內(nèi)部全反射造成出射光的損耗，提高了出光效率。
【專利說明】一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)光二極管。
【背景技術(shù)】
[0002]在LED芯片制造【技術(shù)領(lǐng)域】，外量子效率是高亮度LED芯片的主要技術(shù)瓶頸，發(fā)光二極管的外量子效率取決于本身的內(nèi)量子效率以及釋放效率，所謂內(nèi)量子效率，是由發(fā)光二極管的材料性質(zhì)所決定的；釋放效率，意味著從發(fā)光二極管內(nèi)部發(fā)出光至周圍空氣的比例。釋放效率取決于當(dāng)光離開二極管內(nèi)部時(shí)所發(fā)生的損耗，造成損耗的主要原因之一是由于形成發(fā)光二極管組件表面層的半導(dǎo)體材料具有高折射系數(shù)，高的光折射系數(shù)會(huì)導(dǎo)致光在該材料表面產(chǎn)生全反射，而使發(fā)光二極管內(nèi)部發(fā)出的光無法發(fā)射出去。在AlGaInP-GaAs材料的體系中，所有材料的折射率在3-3.5的范圍內(nèi)，根據(jù)全反射理論,DA Wanderwater等人發(fā)表于[Proceedings of the IEEE, volume.85, Nov.1997]的文獻(xiàn)，名稱為 “High-brightnessAlGaInP light emitting diodes”，揭示出傳統(tǒng)LED的出光效率僅為4%。因此傳統(tǒng)的發(fā)光二極管外量子效率低，亮度就低。
[0003]為了克服上述出光效率低的缺點(diǎn)，美國專利US.Pat.N0.5040044揭示出一種表面粗化后加保護(hù)膜技術(shù)，其內(nèi)容是粗化層為AlAs層，粗化后表面生長一層SiNx薄膜，其原理是粗化后的表面降低了內(nèi)部光的全反射效應(yīng)。但AlAs層極易被氧化，需要在AlAs層表面生長一層SiNx薄膜。雖然該技術(shù)可以提高LED芯片的外量子效率，但是還存在以下問題，一是只能單面粗化，LED芯片的外量子效率提高有限，二是需要生長一層SiNx保護(hù)膜，會(huì)增加工藝的復(fù)雜程度，提高了制造成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，其有效降低發(fā)光二極管內(nèi)部全反射造成出射光的損耗，提高出光效率，較大幅度提高發(fā)光二極管的亮度。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，包括透明基板、外延片、第一電極和第二電極，所述外延片依次包括η型歐姆層、η型粗化層、η型限制層、有源層、P型限制層、P型粗化層、P型歐姆層，所述η型歐姆層端面的面積小于η型粗化層端面的面積，所述P型歐姆層端面的面積小于P型粗化層端面的面積，外延片靠P型粗化層和P型歐姆層的一側(cè)通過透明導(dǎo)電膠層粘接在透明基板上，第一電極連接在η型歐姆層上，第二電極連接在透明導(dǎo)電膠層上，所述η型粗化層和P型粗化層的外表面經(jīng)腐蝕液蝕刻成凹凸?fàn)睢?br> [0006]優(yōu)選所述透明基板為石英基板或有機(jī)玻璃基板。
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)，所述P型歐姆層的外端面還鍍有合金層，有利于提高P型歐姆層電接觸性能。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，所述外延片沿中間蝕刻有隔離道，通過隔離道把外延片分成兩部分，第一電極連接在外延片第一部分的η型歐姆層上，第二電極包覆外延片第二部分并與透明導(dǎo)電膠層相連接?？墒沟谝浑姌O和第二電極高度差較小，方便第一電極和第二電極與導(dǎo)線連接或貼裝在PCB板上。
[0009]本實(shí)用新型的外延片通過透明的導(dǎo)電膠與透明基板相粘接，使得外延片的η型粗化層和P型粗化層都能夠被粗化、蝕刻，使得η型粗化層和P型粗化層均能形成有規(guī)則的凹凸?fàn)畋砻?，即外延片的雙面粗化層均能形成有規(guī)則的凹凸?fàn)畋砻?，這種有規(guī)則的凹凸?fàn)畋砻嬗行Ы档腿瓷鋷茁剩蟠筇岣叱龉庑?，因此本?shí)用新型較大幅度提高發(fā)光二極管的亮度。
[0010]經(jīng)實(shí)驗(yàn)，本實(shí)用新型可使LED芯片的出光效率達(dá)50%以上，在三基色白光領(lǐng)域上有廣闊的應(yīng)用空間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]圖1所示，一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，包括由石英制成的透明基板1、外延片2、第一電極3和第二電極4，所述外延片2依次包括η型歐姆層21、η型粗化層22、η型限制層23、有源層24、P型限制層25、P型粗化層26、ρ型歐姆層27，所述η型歐姆層21端面的面積小于η型粗化層22端面的面積，所述P型歐姆層27端面的面積小于P型粗化層26端面的面積，所述P型歐姆層27的外端面還鍍有合金層271，外延片2靠P型粗化層26和ρ型歐姆層27的一側(cè)通過透明導(dǎo)電膠層5粘接在透明基板I上；
[0014]所述外延片2沿中間蝕刻有隔離道20，通過隔離道20把外延片2分成兩部分，第一電極3連接在外延片2的第一部分2a的η型歐姆層21上，第二電極4包覆外延片2的第二部分2b并與透明導(dǎo)電膠層5相連接；
[0015]所述η型粗化層22和ρ型粗化層26的外表面經(jīng)腐蝕液蝕刻成凹凸?fàn)睢?br> [0016]所述透明基板I也可用有機(jī)玻璃、Al203、GaP等透明材料基板。
[0017]所述η型歐姆層21為GaAs構(gòu)成，所述η型粗化層22為(AlxGal-x) 0.5ΙηΡ構(gòu)成，所述η型限制層23為摻娃Si的AlInP構(gòu)成,所述有源層24為AlGaInP構(gòu)成,所述ρ型限制層25為摻碳C的AlInP構(gòu)成，所述ρ型粗化層26為GaP構(gòu)成，所述ρ型歐姆層27為GaInP構(gòu)成。
[0018]以上的實(shí)施例僅是為了更好說明本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的技術(shù)人員按權(quán)利要求作等同的改變都落入本案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，包括透明基板、外延片、第一電極和第二電極，所述外延片依次包括η型歐姆層、η型粗化層、η型限制層、有源層、P型限制層、P型粗化層、P型歐姆層，其特征在于:所述η型歐姆層端面的面積小于η型粗化層端面的面積，所述P型歐姆層端面的面積小于P型粗化層端面的面積，外延片靠P型粗化層和P型歐姆層的一側(cè)通過透明導(dǎo)電膠層粘接在透明基板上，第一電極連接在η型歐姆層上，第二電極連接在透明導(dǎo)電膠層上，所述η型粗化層和P型粗化層的外表面經(jīng)腐蝕液蝕刻成凹凸?fàn)睢?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，其特征在于:所述透明基板為石英基板或有機(jī)玻璃基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，其特征在于:所述P型歐姆層的外端面還鍍有合金層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，其特征在于:所述外延片沿中間蝕刻有隔離道，通過隔離道把外延片分成兩部分，第一電極連接在外延片第一部分的η型歐姆層上，第二電極包覆外延片第二部分并與透明導(dǎo)電膠層相連接。
【文檔編號(hào)】H01L33/22GK203659913SQ201420001218
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】楊凱, 白繼鋒, 林志偉, 陳凱軒, 黃尊祥, 王向武 申請(qǐng)人:廈門乾照光電股份有限公司