具有纳米结构化层的发光二极管及制造和使用方法技术

发光二极管具有多个层，包括至少两个半导体层。所述多个层的第一层具有纳米结构化表面，其包括具有有序波结构图案的伸长脊状元件的准周期性的各向异性阵列，各脊状元件具有波状截面且取向为基本上在第一方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有纳米结构化层的发光二极管及制造和使用方法领域本专利技术涉及用于将电能转化成光能的半导体器件领域，特别是固态发光二级管领域。本专利技术还涉及在半导体晶片的表面上形成纳米结构化元件以制造发光二极管的技术。背景在至少一些构造中，发光二极管(LED)具有夹在n型和p型半导体掺杂层之间的半导体材料活性层。当在掺杂层之间施加电压时，电流通过LED。将电荷载体—n层的电子和p层的空穴—注入活性层中，它们在其中重组以产生光。由活性区域产生的光在所有方向上发射并通过所有暴露表面（发光表面）离开LED。LED的效率受到总内部反射(TIR)现象的限制，在该内部反射现象中一部分光从发光表面反射回到LED中并由于光吸收而丧失。在发光表面上的材料与光离开的环境的折射率(n)(对于空气n=1.0和对于环氧化物n≈1.5)的差值越大，TIR的负面影响越强烈。典型的半导体材料具有相对高的折射率(n≈2.2–3.8)；因此很多由LED活性层产生的光被发光表面阻挡。可以制造绿光、蓝光和紫外光LED，例如采用在蓝色(Al2O3)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、绝缘体载SiC(SiCOI)、绝缘体载Si(SOI)等的衬底上本文档来自技高网...

【技术保护点】
发光二极管，其包含:多个层，包括至少两个层，其中所述多个层的第一层具有纳米结构化表面，所述纳米结构化表面包含具有有序波结构图案的伸长脊状元件的准周期性的各向异性阵列，各脊状元件具有波状截面且取向为基本上在第一方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.发光二极管，其包含:多个层，包括至少三个半导体层，其设置和排列成在施加电能时发光，其中所述多个层的第一层具有纳米结构化表面，所述纳米结构化表面包含具有有序波结构图案的伸长脊状元件的准周期性的各向异性阵列，各脊状元件具有波状截面且取向为基本上在第一方向，其中所述第一层为所述至少三个半导体层之一。2.权利要求1所述的发光二极管,其中所述第一层包含含铝半导体。3.权利要求2所述的发光二极管,其中所述含铝半导体选自AlAs、AlGaAs、AlGaInP、AlGaN或AlGaInN。4.权利要求1所述的发光二极管,其中所述第一层包含含镓半导体。5.权利要求4所述的发光二极管,其中所述含镓半导体选自GaP、GaAs、GaN、AlGaAs、AlGaInP、AlGaN或AlGaInN。6.权利要求1所述的发光二极管,其中所述纳米结构化表面为发光表面。7.权利要求6所述的发光二极管,其中在所述多个层的背面外侧上设置所述纳米结构化表面。8.权利要求6所述的发光二极管,其中所述纳米结构化表面为设置成邻接于所述多个层的第二层的内表面。9.权利要求1所述的发光二极管,其中所述第一层包含设置在至少两个半导体层之间的透明无机材料。10.权利要求1所述的发光二极管,其中所述多个层包含选自蓝色刚玉(Al2O3)、硅(Si)、碳化硅(SiC)、尖晶石(MgAl2O4)、镓酸钕(NdGaO3)、镓酸锂(LiGaO2)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)或氮化镓(GaN)的衬底。11.半导体器件,其包含权利要求1所述的发光二极管。12.硬质纳米掩膜,其包含：多个伸长元件，其由非纯氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：VK斯米尔诺夫，DS基巴洛夫，
申请(专利权)人：沃斯特克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US