一种发光二极管晶粒制造技术

本实用新型专利技术公开一种发光二极管晶粒，发光二极管晶粒自上而下分别为N面电极层、N型掺杂层、P型掺杂层、衬底层、P面电极层，发光二极管晶粒的横截面为梯形结构，其中P面电极层的底边长度大于N面电极层的顶边长度。在N型掺杂层表面设置有粗化结构，其中粗化结构包含凹槽与凸起，凹槽与凸起的数量为一个或一个以上。N型掺杂层与P型掺杂层分别为砷化镓基板构成，凹槽与凸起的高度差为0.01um或0.1um或0.2um或0.3um或0.4um。本实用新型专利技术的有益效果在于，利用化学腐蚀等方法使N型掺杂层形成表面粗化的结构，减少了全内反射的光，增加了发光区的面积，从而提升出光效率，提高发光亮度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种发光二极管晶粒，发光二极管晶粒自上而下分别为N面电极层、N型掺杂层、P型掺杂层、衬底层、P面电极层，发光二极管晶粒的横截面为梯形结构，其中P面电极层的底边长度大于N面电极层的顶边长度。在N型掺杂层表面设置有粗化结构，其中粗化结构包含凹槽与凸起，凹槽与凸起的数量为一个或一个以上。N型掺杂层与P型掺杂层分别为砷化镓基板构成，凹槽与凸起的高度差为0.01um或0.1um或0.2um或0.3um或0.4um。本技术的有益效果在于，利用化学腐蚀等方法使N型掺杂层形成表面粗化的结构，减少了全内反射的光，增加了发光区的面积，从而提升出光效率，提高发光亮度。【专利说明】一种发光二极管晶粒
本技术涉及半导体制备技术，具体的说是一种具有新型结构的发光二极管晶粒。
技术介绍
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。这种利用注入式电能致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。由于半导体材料和空气折射率差异很大，对没有封装的半导体发光晶粒，针对单面发射平滑表面，由于非常强烈的内表面全反射导致芯片的外量子效率非常低。如半导体材料氮化镓的折射率2.5，空气的折射率为1，其内全反射临界角(从法线方向到界面方向)为23°，忽略背面和边缘出光，大约只有4%的光可以从芯片正面射出。虽然反射回去的光可以再反射回来，来回往复，再加上一部分光从侧面射出，其总的出光效率相比内量子效率仍非常低(约15%)。芯片的出光效率几乎决定了半导体照明芯片的发光亮度。现有技术制造的发光二极管的发光売度有待进一步的提局。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，提供一种发光二极管晶粒，所述发光二极管晶粒包括:P面电极层； 设置于所述P面电极层上方的衬底层；设置于所述衬底层上方的P型掺杂层；设置于所述P型掺杂层上方的N型掺杂层；设置于所述N型掺杂层上方的N面电极层；所述发光二极管晶粒的横截面为梯形结构，所述P面电极层底边长度大于所述N面电极层的顶边长度，所述梯形结构的底边与斜边的夹角为75度——85度。进一步地，所述N型掺杂层与所述P型掺杂层分别为砷化镓基板构成。进一步地，所述N型掺杂层表面设有粗化结构。进一步地，所述粗化结构包括凹槽与凸起。进一步地，所述凹槽和凸起的数量分别为一个以上。进一步地，所述凹槽与所述凸起结构高度差为0.01um-0.4um。本技术的有益效果在于，利用化学腐蚀等方法使N型掺杂层形成表面粗化的结构，减少了全内反射的光，增加了发光区的面积，从而提升出光效率，提高发光亮度。【专利附图】【附图说明】图1为发光二极管晶粒的结构示意图；其中，1、N面电极层;2、N型掺杂层；3、P型掺杂层；4、衬底层；5、P面电极层；6、粗化结构；7、凹槽；8、凸起。【具体实施方式】下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平” “顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面结合附图及实例对本技术作进一步的描述。实施例一:如图1所示，一种发光二极管晶粒，发光二极管晶粒自上而下分别为:N面电极层KN型掺杂层2、P型掺杂层3、衬底层4、P面电极层5。所述发光二极管晶粒的横截面为梯形结构，其中P面电极层5的底边长度大于N面电极层I的顶边长度，其中，梯形结构的底边与斜边的夹角可以是75度、80度、85度。实施例二:如图1所示，一种发光二极管晶粒，发光二极管晶粒自上而下分别为:N面电极层KN型掺杂层2、P型掺杂层3、衬底层4、P面电极层5。所述发光二极管晶粒的横截面为梯形结构，其中P面电极层5的底边长度大于N面电极层I的顶边长度。其中，在上述具有梯形结构的发光二极管晶粒中，梯形结构的底边与斜边的夹角可以是75度、80度、85度。N型掺杂层2表面设置有粗化结构6，其中粗化结构6包含凹槽7与凸起8，凹槽7与凸起8的数量分别为一个或一个以上。实施例三:如图1所示，一种发光二极管晶粒，发光二极管晶粒自上而下分别为:N面电极层KN型掺杂层2、P型掺杂层3、衬底层4、P面电极层5。所述发光二极管晶粒的横截面为梯形结构，其中P面电极层5的底边长度大于N面电极层I的顶边长度。其中，在上述具有梯形结构的发光二极管晶粒中，梯形结构的底边与斜边的夹角可以是75度、80度、85度。N型掺杂层2表面设置有粗化结构6，其中粗化结构6包含凹槽7与凸起8，其中凹槽I与凸起8呈均匀分布，凹槽7与凸起8的数量分别为一个或一个以上。其中，N型掺杂层2与P型掺杂层3分别为砷化镓基板构成。凹槽7与凸起8的高度差为 0.0lum 或 0.1um 或 0.2um 或 0.3um 或 0.4um。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本专利技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由权利要求及其等同物限定。【权利要求】1.一种发光二极管晶粒，其特征在于，所述发光二极管晶粒包括: P面电极层； 设置于所述P面电极层上方的衬底层； 设置于所述衬底层上方的P型掺杂层； 设置于所述P型掺杂层上方的N型掺杂层； 设置于所述N型掺杂层上方的N面电极层； 所述N型掺杂层上表面设有粗化结构。2.根据权利要求1所述的一种发光二极管晶粒，其特征在于，所述N型掺杂层与所述P型掺杂层分别为砷化镓基板构成。3.根据权利要求3所述的一种发光二极管晶粒，其特征在于，所述粗化结构包括凹槽与凸起。4.根据权利要求5所述的一种发光二极管晶粒，其特征在于，所述凹槽与所述凸起结构高度差为0.0lum-0.4um。【文档编号】H01L33/22GK203607446SQ201320620148【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日 【专利技术者】胡泰祥 申请人:元茂光电科技(武汉)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管晶粒，其特征在于，所述发光二极管晶粒包括：?P面电极层；?设置于所述P面电极层上方的衬底层；?设置于所述衬底层上方的P型掺杂层；?设置于所述P型掺杂层上方的N型掺杂层；?设置于所述N型掺杂层上方的N面电极层；?所述N型掺杂层上表面设有粗化结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡泰祥，
申请(专利权)人：元茂光电科技武汉有限公司，
类型：实用新型
国别省市：