一种具有空心光触媒微球层的发光二极管制造技术

本实用新型专利技术属于半导体技术领域，尤其涉及一种具有空心光触媒微球层的发光二极管，其包括衬底，以及于所述衬底上层叠的外延层，当注入电流时，所述外延层发射一定波长的光线，其特征在于：于所述衬底和外延层之间插入一具有光催化净化功能的空心光触媒微球层。所述空心光触媒微球为具有光催化功能的氧化钛空心微球，在光线的照射下，氧化钛起到催化降解有机物、杀菌、净化空气的作用，同时，空心的光触媒微球层增加从外延层射向衬底的光的全反射角度，进而提高了发光二极管光取出效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体
，尤其涉及一种具有空心光触媒微球层的发光二极管。
技术介绍
目前发光二极管的结构主要是在蓝宝石衬底上沉积GaN基外延层，特别是GaN基LED因其较高的发光效率，在普通照明领域已取得广泛的应用。但是，从外延层中的发光层所述发出的光线可能被衬底吸收，尤其是在发光层发出的波长较短的光线是，衬底对光的吸收较为严重，导致发光二极管的光取出效率较低。虽然目前可采用图形化PSS衬底、P型粗化等技术来提升光提取效率，但目前取得的光提取效率仍然较低。同时，目前广泛使用的发光二极管只具有单一的照明功能，无空气净化、消毒、去污之功能，因此为拓展发光二极管的应用领域，使其具有多功能性是今后研究的重点。
技术实现思路
为解决上述问题，增加发光二极管应用的多功能性，本技术提出一种具有空心光触媒微球层的发光二极管，包括衬底以及于所述衬底上层叠的外延层，当注入电流时，所述外延层发射一定波长的光线，其特征在于：所述衬底和外延层之间插入一具有光催化净化功能的空心光触媒微球层。优选的，所述空心光触媒微球层与外延层之间还具有降低两者晶格失配的缓冲层。优选的，所述空心光触媒微球层由复数个金属氧化物空心微球紧密排列而成。优选的，所述金属氧化物空心微球的折射率大于所述外延层，增加发光二极管的出光角度。优选的，所述金属氧化物空心微球为氧化钛、氧化铈、氧化锌、氧化锡或氧化锆空心微球。优选的，所述金属氧化物空心微球为氧化钛空心微球。优选的，所述缓冲层由依次层叠的TiAlN层和AlN层组成。优选的，所述金属氧化物空心微球的直径为0.01μm~2μm。优选的，所述外延层为GaN基半导体或者GaAs基半导体或者AlInGaP基半导体。优选的，所述衬底为蓝宝石衬底或者氮化镓衬底或者硅衬底或者石英衬底。本技术至少具有以下有益效果：在外延层与衬底之间插入一空心光触媒微球层，增加发光二极管的出光角度，进而提升光取出效率；同时氧化钛在光照射下会起到降解有机会、杀菌、净化空气的作用，增加发光二极管的应用领域。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。图1本技术具体实施方式之发光二极管结构示意图。附图标注：100：衬底；200；空心光触媒微球层；210：空心微球；300：外延层；310：第一半导体层；320：发光层；330：第二半导体层；400：缓冲层。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的具体实施方式进行详细说明。如附图1所示，本技术提供的一种具有空心光触媒微球层200的发光二极管，包括衬底100，位于衬底100上的空心光触媒微球层200以及位于空心光触媒微球层200上的外延层300和位于两者之间，用于减少空心光触媒微球层200与外延层300晶格差异的缓冲层400。其中，所述衬底100为目前外延生长中常用的蓝宝石衬底、氮化镓衬底、硅衬底、石英衬底中的任意一种；而外延层300为GaN基半导体或者GaAs基半导体或者AlInGaP基半导体，其包括第一半导体层310、第二半导体层330及位于两者之间的发光层320，同时第一半导体层310与所述第二半导体层330的电性不同，即第一半导体层310为N型层或者P型层，则第二半导体层330为P型层或者N型层，分别用于提供电子或者空穴。在通电时，电子与空穴在发光层320有效复合辐射发光。空心光触媒微球层200由复数个具有光催化净化功能的金属氧化物空心微球210紧密排列而成，每一空心微球210的直径为0.01μm~2μm，因此，当外延层300发射的光照射到空心光触媒微球层200时，金属氧化物起到光催化净化空气的功能。同时外延层300射向衬底的光线，经过空心微球210层时增加了光的全反射角，进而提升发光二极管的发光效率和发光强度。具体地，金属空心微球210层为氧化钛、氧化铈、氧化锌、氧化锡或氧化锆空心微球210。本实施例优选金属氧化物空心微球210为折射率较大的氧化钛空心微球210，其折射率约2.55~2.76，对从外延层300射入的光起到了很好的反射作用，增加了发光二极管的出光角度，进而提升其出光效率。同时氧化钛在光催化下具有降解有机物、净化空气的性能，且其降解产物主要为无污染、无毒的无机产物，实现了发光二极管在增加亮度的同时，兼具清洁功能，增加了其应用领域。本实施例以GaN基外延层300为例，具体描述本技术提供的发光二极管的制备过程，首先提供一蓝宝石衬底100，于蓝宝石衬底100上沉积氧化钛空心微球210，其次采用溅射法沉积一缓冲层400，最后采用金属有机化学气相沉积法于缓冲层400依次沉积N型GaN层、InGaN发光层320和P型GaN层。为了减少氧化钛空心微球210与GaN基外延层300之间的晶格失配，缓冲层400包括依次沉积的TiAlN层和AlN层。在光的照射下，空心光触媒微球层200起到催化降解有机物、杀菌、净化空气的作用，同时，空心的光触媒微球层200也增加从外延层射向衬底的光的全反射，增加发光二极管的亮度。以上实施方式仅用于说明本技术，而并非用于限定本技术，本领域的技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，可以对本技术做出各种修饰和变动，因此所以等同的技术方案也属于本技术的范畴，本技术专利的保护范围应视权利要求书范围限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有空心光触媒微球层的发光二极管，包括衬底以及于所述衬底上层叠的外延层，当注入电流时，所述外延层发射一定波长的光线，其特征在于：于所述衬底和外延层之间插入一具有光催化净化功能的空心光触媒微球层。

【技术特征摘要】
1.一种具有空心光触媒微球层的发光二极管，包括衬底以及于所述衬底上层叠的外延层，当注入电流时，所述外延层发射一定波长的光线，其特征在于：于所述衬底和外延层之间插入一具有光催化净化功能的空心光触媒微球层。2.根据权利要求1所述的一种具有空心光触媒微球层的发光二极管，其特征在于：所述空心光触媒微球层与外延层之间还具有降低两者晶格失配的缓冲层。3.根据权利要求1所述的一种具有空心光触媒微球层的发光二极管，其特征在于：所述空心光触媒微球层由复数个金属氧化物空心微球紧密排列而成。4.根据权利要求3所述的一种具有空心光触媒微球层的发光二极管，其特征在于：所述金属氧化物空心微球的折射率大于所述外延层，增加发光二极管的出光角度。5.根据权利要求3所述的一种具有空心光触媒微球层的发光二极管，其特征在于：所述金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭园，黄静，韦静静，周瑜，林忠宝，林兓兓，张家宏，
申请(专利权)人：安徽三安光电有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34