發(fā)光器件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一發(fā)光器件，其具有雙全方位反射鏡，可以有效提高器件的取光效率，具體結(jié)構(gòu)包括：基板；第一全方位反射鏡，位于所述基板上，包含金屬反射層和黏結(jié)層；第二全方位反射鏡，位于所述第一全方位反射鏡上，包含介質(zhì)層和金屬導(dǎo)電部；發(fā)光外延層，位于所述第二全方位反射鏡上，至少包含p型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和n型半導(dǎo)體層；其中，所述黏結(jié)層和介質(zhì)層對(duì)于所述發(fā)光層發(fā)出的光具有透光性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】發(fā)光器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光器件，更具體地是一種具有鏡面系統(tǒng)的發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年,發(fā)光二極管(light emitting diode,簡(jiǎn)稱(chēng)LED)得到了廣泛的應(yīng)用，在各種顯示系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、汽車(chē)尾燈等領(lǐng)域起著越來(lái)越重要的作用。以AlGaInP材料作為發(fā)光層的LED具有較高的內(nèi)量子效率。對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的LED來(lái)說(shuō)，有很多因素限制它的外量子效率:內(nèi)部的全反射、金屬電極的阻擋、GaAs等半導(dǎo)體材料對(duì)光的吸收。這些LED生長(zhǎng)在吸光襯底上，而最終有很大一部分光被襯底吸收。所以對(duì)于這種傳統(tǒng)的LED結(jié)構(gòu)而言，即使內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)化效率很高，它的外量子效率也不會(huì)很高。當(dāng)前有很多種方法來(lái)提高LED出光的提取效率，如加厚窗口層、表面粗化、透明襯底、倒金字塔結(jié)構(gòu)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供了一種發(fā)光器件，其具有雙全方位反射鏡，可以有效提高器件的取光效率，具體結(jié)構(gòu)包括:基板；第一全方位反射鏡，位于所述基板上，包含金屬反射層和黏結(jié)層；第二全方位反射鏡，位于所述第一全方位反射鏡上，包含介質(zhì)層和金屬導(dǎo)電部；發(fā)光外延層，位于所述第二全方位反射鏡上，至少包含P型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和η型半導(dǎo)體層；其中，所述黏結(jié)層和介質(zhì)層對(duì)于所述發(fā)光層發(fā)出的光具有透光性。
[0004]較佳的，在所述發(fā)光層的發(fā)光波長(zhǎng)內(nèi)，所述黏結(jié)層的折射率低于所述介質(zhì)層的折射率，所述金屬反射 層的反射率高于所述金屬導(dǎo)電部。
[0005]較佳的，所述黏結(jié)層的厚度不宜過(guò)大以避免折射率過(guò)大，最佳厚為50埃~100埃。
[0006]較佳的，所述黏結(jié)層和所述金屬反射層在一定溫度熔合完反射率變高，進(jìn)一步提高光的輸出率。
[0007]較佳的，所述介質(zhì)層為一連續(xù)層，所述金屬導(dǎo)電部為一系列離散體，其嵌入在所述介質(zhì)層并貫穿介質(zhì)層。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電部可呈周期性分布或者根據(jù)頂電極的形狀及位置進(jìn)行設(shè)置，其直徑為5~15μπι。當(dāng)呈周期性分布時(shí)，其間隙為10-50μπι，其形狀可為圓柱、棱柱、倒圓臺(tái)或倒棱臺(tái)等；當(dāng)根據(jù)頂電極的形狀及位置進(jìn)行設(shè)置根據(jù)導(dǎo)電部時(shí)，其一般與頂電極在垂直方向的投影一般不重合為佳。
[0008]前述發(fā)光器件可應(yīng)用于各種顯示系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、汽車(chē)尾燈等領(lǐng)域。
[0009]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。
[0011]圖1為一種現(xiàn)有發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為實(shí)施例1之一種發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合示意圖對(duì)本實(shí)用新型的LED器件結(jié)構(gòu)行詳細(xì)的描述，借此對(duì)本實(shí)用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說(shuō)明的是，只要不構(gòu)成沖突，本實(shí)用新型中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0014]圖1公開(kāi)了一種具有全方位反射鏡(Omn1-Directional Ref lector,簡(jiǎn)稱(chēng)0DR)的AlGaInP四元系發(fā)光二極管，其具體結(jié)構(gòu)包括:導(dǎo)電基板(Si) 100，鍵合層110，鏡面系統(tǒng)，p型半導(dǎo)體層131，發(fā)光層132，η型半導(dǎo)體層133及P電極141和N電極142。其中，鏡面系統(tǒng)包含一低折射率介質(zhì)層(SiOx) 122和低折射率介質(zhì)層下方的高反射層金屬鏡面層121。
[0015]在此LED結(jié)構(gòu)的ODR體系中，由于一般介質(zhì)層的折射率偏大，而金屬鏡面的發(fā)射率偏低，使得發(fā)光層向下發(fā)出的光無(wú)法最大化的反射，導(dǎo)致亮度偏低。
[0016]下面公開(kāi)了一種發(fā)光器件，其在保證歐姆接觸的面積不變的前題下，通過(guò)改變鏡面結(jié)構(gòu)使得全方位反射體系反射更多的光，從而增加出光效率。
[0017]請(qǐng)參看圖2，發(fā)光器件，至下而上包括:導(dǎo)電基板200、金屬鍵合層210、金屬反射層221、黏結(jié)層222，介質(zhì)層231、金屬導(dǎo)電部232、發(fā)光外延層、P電極251和η電極251。其中，金屬反射層221與黏結(jié)層223構(gòu)成第一全方位反射鏡220,介質(zhì)層231與金屬導(dǎo)電部232構(gòu)成第二全方位反射鏡230。
[0018]具體的，導(dǎo)電基板100可選用Si基板或其他金屬基板。金屬鍵合層210可米用金錫合金。金屬反射層221米用高反射率材料,可選用Ag或Al。黏結(jié)層222米用與金屬反射層221具有良好附著性并可透光的材料，可以選用氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(IZO)等，厚度不宜過(guò)大以避免折射率過(guò)大，最佳厚度為50埃?100埃。介質(zhì)層231具有導(dǎo)電通孔，內(nèi)填充金屬形成導(dǎo)電部232，介質(zhì)層231的材料選用低折射率的材料(可選用SiOx、SiNx等，導(dǎo)電部232采用與P型半導(dǎo)體形成歐姆接觸的金屬材料為佳，可采有Al、Au等。發(fā)光外延層包括P型半導(dǎo)體層241、發(fā)光層242和η型半導(dǎo)體層243，其中發(fā)光層242可為多量子阱結(jié)構(gòu)，在一些變型的實(shí)施例中還可包括窗口層、歐姆接觸層等。
[0019]對(duì)于上述發(fā)光器件的全方位反射體系中各層的材料遵從下面的規(guī)則進(jìn)行選取，可以取得較佳的效果。在發(fā)光層的發(fā)光波段范圍內(nèi)，黏結(jié)層222的折射率比介質(zhì)層231的折射率低，同時(shí)金屬反射層221的反射率高于導(dǎo)電部232的反射率。進(jìn)一步地，黏結(jié)層222和金屬反射層221在一定溫度熔合后反射率會(huì)變高，可以進(jìn)一步提高光的輸出率。
[0020]前述各實(shí)施例以四元系發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行舉例說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)知道的是，本實(shí)用新型并不局限于四元系發(fā)光二極管，其亦可應(yīng)用于氮化鎵基系發(fā)光二極管，如藍(lán)、綠光發(fā)光二極管或紫外發(fā)光二極管。
【權(quán)利要求】
1.發(fā)光器件，包括:基板；第一全方位反射鏡，位于所述基板上，包含金屬反射層和黏結(jié)層；第二全方位反射鏡，位于所述第一全方位反射鏡上，包含介質(zhì)層和金屬導(dǎo)電部；發(fā)光外延層，位于所述第二全方位反射鏡上，至少包含P型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和η型半導(dǎo)體層；其中，所述黏結(jié)層和介質(zhì)層對(duì)于所述發(fā)光層發(fā)出的光具有透光性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于:所述黏結(jié)層的折射率低于所述介質(zhì)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于:所述金屬反射層的反射率高于所述金屬導(dǎo)電部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于:所述黏結(jié)層的厚度為50埃?100埃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于:所述黏結(jié)層與所述金屬反射層熔合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于:所述介質(zhì)層為一連續(xù)層，所述金屬導(dǎo)電部為一系列離散體，其嵌入在所述介質(zhì)層并貫穿介質(zhì)層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于:所述金屬導(dǎo)電部為一系列圓柱、棱柱、倒圓臺(tái)或倒棱臺(tái)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于:所述金屬導(dǎo)電部的間隔為10 μ m?50 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于:所述金屬導(dǎo)電部的直徑為5 μ m?15 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于:還包括P、η電極，其分別與所述P型半層和η型半導(dǎo)體層連接。
【文檔編號(hào)】H01L33/10GK203812901SQ201420039754
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】賈月華, 吳俊毅, 陶青山 申請(qǐng)人:天津三安光電有限公司