LED衬底结构制造技术

技术编号:11246676 阅读:109 留言:0更新日期:2015-04-01 19:43
本实用新型专利技术提供了一种LED衬底结构,首先,将图形化衬底技术和DBR技术有机地结合在一起,能够更有效地提高LED的发光效率和发光亮度;其次,凸形结构或者凹形结构和DBR膜系位于衬底的同一表面上,且都是在衬底减薄前完成,非常便于加工和后续清洗处理,这无疑降低了LED加工过程中的隐形成本;总之,本实用新型专利技术所提供的LED衬底结构能够更有效地提高LED的发光效率和发光亮度,能够加快LED进入高端照明领域和寻常百姓家的产业化进程,符合LED的可持续发展战略。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种LED衬底结构,首先,将图形化衬底技术和DBR技术有机地结合在一起,能够更有效地提高LED的发光效率和发光亮度;其次,凸形结构或者凹形结构和DBR膜系位于衬底的同一表面上,且都是在衬底减薄前完成,非常便于加工和后续清洗处理,这无疑降低了LED加工过程中的隐形成本;总之,本技术所提供的LED衬底结构能够更有效地提高LED的发光效率和发光亮度,能够加快LED进入高端照明领域和寻常百姓家的产业化进程,符合LED的可持续发展战略。【专利说明】LED衬底结构
本技术涉及半导体光电芯片制造
,特别涉及一种LED衬底结构。
技术介绍
随着人们生活水平的提高,环保意识的增强,对家居环境、休闲和舒适度追求的不断提高,灯具灯饰也逐渐由单纯的照明功能转向照明和装饰共存的局面,具有照明和装饰双重优势的固态冷光源LED取代传统光源进入人们的日常生活成为必然之势。 GaN基LED自从20世纪90年代初商业化以来,经过二十几年的发展,其结构已趋于成熟和完善,已能够满足人们现阶段对灯具装饰的需求;但要完全取代传统光源进入照明领域,发光亮度的提高却是LED行业科研工作者永无止境的追求。 在内量子效率(已接近100% )可提高的空间有限的前提下,LED行业的科研工作者把目光转向了外量子效率,提出了可提高光提取率的多种技术方案和方法,例如图形化衬底技术、侧壁粗化技术、DBR技术、优化电极结构、在衬底或透明导电膜上制作二维光子晶体等。其中图形化衬底最具成效,尤其是2010年以来,在政府各种政策的激励和推动下,无论是锥状结构的干法图形化衬底技术还是金字塔形状的湿法图形化衬底技术都得到了飞速的发展,其工艺已经非常成熟,并于2012年完全取代了平衬底,成为LED芯片的主流衬底,使LED的晶体结构和发光亮度都得到了革命性的提高。 当然,减薄后,在LED衬底的背面蒸镀DBR的技术也能在一定程度上提高LED的发光亮度。然而,减薄后,LED晶片已经很薄(只有80um左右),非常容易裂片,且一旦出现异常都不易于做返工处理,只能报废,所以DBR工艺的成本远不止材料和加工成本,更多的则是隐形成本。所以现阶段LED代替传统照明光源,进入照明领域,进入寻常百姓家,所遇到的问题不是亮度达不到的问题,而是物美价不廉的问题,而这种问题一般都是结构不够合理、工艺技术不够优化,造成制造成本不够科学所导致的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种LED衬底结构,以解决现有的LED或者发光亮度不够,或者制作过程中容易裂片,成本较高的问题。 为解决上述技术问题,本技术提供一种LED衬底结构,所述LED衬底结构包括:衬底,所述衬底第一表面上形成有周期性阵列排布的凸形结构,所述凸形结构的侧壁上形成有DBR膜系;或者所述衬底第一表面上形成有周期性阵列排布的凹形结构,所述凹形结构的侧壁上形成有DBR膜系。 可选的,在所述的LED衬底结构中,所述凸形结构的顶壁上形成有DBR膜系或者所述凹形结构之间的衬底第一表面上形成有DBR膜系。 可选的,在所述的LED衬底结构中,所述凸形结构的顶壁和凸形结构之间的衬底第一表面上无DBR膜系;或者所述凹形结构的底壁和凹形结构之间的衬底第一表面上无DBR膜系。 可选的,在所述的LED衬底结构中,所述凸形结构之间的衬底第一表面上无DBR膜系或者所述凹形结构的底壁上无DBR膜系。 可选的,在所述的LED衬底结构中,所述凸形结构的顶壁和凸形结构之间的衬底第一表面便于连接GaN层;或者所述凹形结构的底壁和凹形结构之间的衬底第一表面便于连接GaN层。 可选的,在所述的LED衬底结构中,所述凸形结构之间的衬底第一表面便于连接GaN层;或者所述凹形结构的底壁便于连接GaN层。 可选的,在所述的LED衬底结构中,所述凸形结构的剖面形状为三角形或者梯形;所述凹形结构的剖面形状为梯形。 可选的,在所述的LED衬底结构中,所述凸形结构的俯视形状为圆形、椭圆形或者多边形;所述凹形结构的俯视形状为圆形、椭圆形或者多边形。 可选的,在所述的LED衬底结构中,所述DBR膜系由S1、Si02、Ti02或者Ti 305中的至少两种材料层叠形成。 可选的,在所述的LED衬底结构中,每种材料按照λ/4n厚度交替生长,所述DBR膜系的生长周期为3个-20个。 可选的,在所述的LED衬底结构中,所述衬底为蓝宝石衬底。 在本技术提供的LED衬底结构中,首先,将图形化衬底技术和DBR技术有机地结合在一起,能够更有效地提高LED的发光效率和发光亮度;其次,凸形结构或者凹形结构和DBR膜系位于衬底的同一表面上,且都是在衬底减薄前完成,非常便于加工和后续清洗处理,这无疑降低了 LED加工过程中的隐形成本;总之,本技术所提供的LED衬底结构能够更有效地提高LED的发光效率和发光亮度,能够加快LED进入高端照明领域和寻常百姓家的产业化进程,符合LED的可持续发展战略。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术实施例一的LED衬底结构的制作方法的流程示意图; 图2?图11是本技术实施例一的LED衬底结构的制作方法中所形成的器件结构的剖面示意图; 图12是本技术实施例二的LED衬底结构的制作方法的流程示意图; 图13?图24是本技术实施例二的LED衬底结构的制作方法中所形成的器件结构的剖面示意图; 图25是本技术实施例三的LED衬底结构的制作方法的流程示意图; 图26?图35是本技术实施例三的LED衬底结构的制作方法中所形成的器件结构的剖面示意图; 图36是本技术实施例四的LED衬底结构的制作方法的流程示意图; 图37?图48是本技术实施例四的LED衬底结构的制作方法中所形成的器件结构的剖面示意图; 图49是本技术实施例五的LED衬底结构的剖面示意图。 【具体实施方式】 以下结合附图和具体实施例对本技术提出的LED衬底结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。 【实施例一】 请参考图1,其为本技术实施例一的LED衬底结构的制作方法的流程示意图。如图1所示,所述LED衬底结构的制作方法包括: 步骤S10:提供衬底; 步骤S11:刻蚀所述衬底,以在所述衬底第一表面上形成周期性阵列排布的凸形结构; 步骤S12:在所述凸形结构的外壁上形成DBR膜系,即在所述凸形结构的侧壁上形成DBR膜系的同时,在所述凸形结构的顶壁上形成DBR膜系。 具体的,请参考图2?图11,图2?图11是本技术实施例一的LED衬底结构的制作方法中所形成的器件结构的剖面示意图。 如图2所示,提供衬底20,优选的,所述衬底20为蓝宝石衬底。 接着,如图3?图5所示,刻蚀所述衬底20,以在所述衬底20第一表面(也即正面)上形成周期性阵列排布的凸形结构22。 首先,如图3所示,在所述衬底20上形成掩膜层21。优选的,所述掩膜层21的厚度为0.1 μπι?1 μπι。进一步的,所述掩膜层21的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种LED衬底结构,其特征在于,包括:衬底,所述衬底第一表面上形成有周期性阵列排布的凸形结构,所述凸形结构的侧壁上形成有DBR膜系;或者所述衬底第一表面上形成有周期性阵列排布的凹形结构,所述凹形结构的侧壁上形成有DBR膜系。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马新刚丁海生李芳芳李东昇江忠永
申请(专利权)人:杭州士兰明芯科技有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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