外延结构和发光二极管制造技术

本申请涉及一种外延结构和发光二极管。一种外延结构，包括：柔性层，所述柔性层形成于所述外延结构的衬底的上表面与所述外延结构的N型层的下表面之间。该外延结构具有弯曲和伸缩性能，将该外延结构应用到发光二极管中，极大的扩展了发光二极管的应用环境。

【技术实现步骤摘要】
外延结构和发光二极管
本技术涉及半导体
，尤其涉及一种外延结构和发光二极管。
技术介绍
发光二极管(Light-EmittingDiode，LED)是一种能发光的半导体电子元件，由于LED具有体积小、能耗低、寿命长、驱动电压低等优点，被广泛用于指示灯、显示屏等设备中。为了提高LED的发光效率，可以在LED上设置LED外延结构，传统的外延结构自下往上依次包括衬底、N型层、应力释放层、多量子阱层和P型层。然而，传统的外延结构发光效率低、延展性较差，给LED的普及应用带来了一定的局限性。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的外延结构发光效率低、延展性较差的问题，提供一种外延结构和发光二极管。一种外延结构，包括：柔性层，所述柔性层形成于所述外延结构的衬底的上表面与所述外延结构的N型层的下表面之间。上述外延结构，包括柔性层，柔性层形成于外延结构的衬底的上表面与外延结构的N型层的下表面之间，由于柔性层具有一定的延展性，使得该外延结构具有弯曲和伸缩性能，将该外延结构应用到发光二极管中，极大的扩展了发光二极管的应用环境。在其中一个实施例中，所述外延结构还包括石墨烯层；所述石墨烯层形成于所述衬底的上表面与所述柔性层的下表面之间。上述外延结构还包括石墨烯层，石墨烯层形成于衬底的上表面与柔性层的下表面之间。由于石墨烯与衬底之间以微弱的分子键连接，因此，易于将衬底从石墨烯层上剥离，且不会损伤N型层。同时，石墨烯因具备良好的电学、力学、热学及光学性能，应用在二极管的外延结构中，可以极大的提高二极管的出光效率。在其中一个实施例中，所述柔性层包括垂直于所述衬底的上表面的柔性纳米柱阵列；所述柔性纳米柱阵列中的柔性纳米柱之间填充有绝缘体。在其中一个实施例中，所述柔性纳米柱的直径为12～15nm。在其中一个实施例中，所述柔性纳米柱阵列中的柔性纳米柱之间的间距为1～2nm。在其中一个实施例中，所述柔性纳米柱为SnO2纳米柱。上述SnO2纳米柱兼具优良的柔性和透光率，因此，采用氧化锡材料形成外延结构中的柔性层，将该外延结构封装在发光二极管中，可以制成一种无机柔性发光二极管。而氧化锡纳米材料具有良好的量子尺寸效应，在光电性质方面相较于传统的氧化锡而言会有更显著的改善。在其中一个实施例中，所述绝缘体为氧化石墨烯材料或苯基硅橡胶复合材料。在其中一个实施例中，所述柔性层的厚度为30～50nm。在其中一个实施例中，所述外延结构还包括透明导电层，所述透明导电层形成于外延结构的P型层的上表面。一种发光二极管，包括上述任一实施例中的外延结构。上述发光二极管包括上述任一实施例中的外延结构，其中，包含有柔性层的外延结构具有高亮度和优良延展性，使得采用该外延结构的发光二极管可以应用于更广泛的环境条件中。附图说明图1为本申请实施例提供的一种外延结构的结构示意图；图2为现有技术提供的一种外延结构的结构示意图；图3为本申请另一个实施例提供的一种外延结构的结构示意图；图4为本申请另一实施例提供的一种外延结构的结构示意图；图5为本申请实施例提供的一种柔性层的俯视图；图6为本申请另一实施例提供的一种外延结构的结构示意图；图7为本申请提供的一种外延结构的制作方法流程图。附图标记说明：1：衬底；2：柔性层；3：N型层；4：应力释放层；5：多量子阱层；6：P型层；7：石墨烯层；8：透明导电层；22：纳米柱；23：绝缘体；具体实施方式本申请提供的外延结构可应用于发光二极管中，以提高发光二极管芯片结构的延展性，使得发光二极管芯片可弯曲和伸缩，极大的扩展了发光二极管的应用领域。图1为本申请实施例提供的一种外延结构的结构示意图。如图1所示，该外延结构包括：柔性层2，柔性层2形成于外延结构的衬底1的上表面与外延结构的N型层3的下表面之间。其中，柔性层2可以采用柔韧性较好的材料，例如，氧化锡材料等。该柔性层具有一定的延展性，可以实现弯曲、伸缩等。该柔性层的结构可以采用柔性材料自下往上生成的一体形成的结构，也可以是柔性材料之间填充其它物质形成的结构。在本实施例中，如图1所示，外延结构的常规结构中还可以包括衬底1、N型层3、应力释放层4、多量子阱层5、P型层6。其中，衬底1的材料可以是蓝宝石，也可以是Si、SiC等材料；N型层3和P型层6的材料可以是GaN；应力释放层4可以由InxGa1-xN和低掺Si的GaN组成，其中x的取值范围为0～0.1；多量子阱层5可以由GaN和InGaN组成。图2为现有技术提供的一种外延结构的结构示意图，如图2所示，该外延结构自下往上依次包括：衬底1、N型层3、应力释放层4、多量子阱层5和P型层6，该外延结构由于本身材料性能及结构的限制存在延展性较差的问题。本申请提供的外延结构，在衬底1的上表面与N型层3的下表面之间增加柔性层2，由于柔性层2采用的是具有延展性的柔性材料，从而使得外延结构也具有较好的延展性。本申请实施例提供的外延结构，包括柔性层，所述柔性层形成于所述外延结构的衬底的上表面与所述外延结构的N型层的下表面之间，由于柔性层具有一定的延展性，使得该外延结构具有弯曲和伸缩性能，将该外延结构应用到发光二极管中，极大的扩展了发光二极管的应用环境。图3为本申请另一实施例提供的一种外延结构的结构示意图。在图1所示实施例的基础上，如图3所示，该外延结构还可以包括：石墨烯层7，石墨烯层7形成于外延结构的衬底1的上表面与外延结构的柔性层2的下表面之间。其中，石墨烯层7的材料为石墨烯，石墨烯具备良好的电学、力学、热学及光学性能。石墨烯层7可以是单层石墨烯，也可以是多层石墨烯或其它结构形式的石墨烯材料。在对外延结构封装过程中，需要将衬底与N型层剥离，如图2所示的现有技术的外延结构中，衬底与N型层剥离困难，且在剥离过程中容易损伤N型层。本申请实施例提供的外延结构，在衬底1的上表面与柔性层2的下表面之间增加石墨烯层7，由于石墨烯与衬底之间是以微弱的分子键连接，因此，易于将衬底1从石墨烯层7上剥离，且不会损伤N型层3。同时，石墨烯因具备良好的电学、力学、热学及光学性能，应用在二极管的外延结构中，可以极大的提高二极管的出光效率。图4为本申请另一实施例提供的一种外延结构的结构示意图。如图4所示，该外延结构的柔性层2包括垂直于石墨烯层7的上表面的柔性纳米柱阵列；柔性纳米柱阵列中的柔性纳米柱21之间填充有绝缘体22。可选地，柔性纳米柱21为氧化锡(SnO2)纳米柱。SnO2是一种n型半导体材料，可直接在SnO2材料表面异质外延生长nGaN，同时SnO2兼具优良的柔性和透光率，因此，采用氧化锡材料形成外延结构中的柔性层，将该外延结构封装在发光二极管中，可以制成一种无机柔性发光二极管。而氧化锡纳米材料具有良好的量子尺寸效应，在光电性质方面相较于传统的氧化锡而言会有更显著的改善。需要说明的是，柔性层既可以是氧化锡纳米柱形成的，也可以采用其它形状的氧化锡纳米材料，比如，纳米线材料，本申请中不加以限制。图5为本申请实施例提供的一种柔性层的俯视图。如图5所示，该柔性层2的结构形式为：氧化锡(SnO2)纳米柱21与绝缘体22以固定的间距均匀分布，形成柔性纳米柱阵列。可选地，柔性纳米柱21的直径为12～15nm。可选地，柔性纳米柱21之间的间距为1～2nm。需要说明的是，本实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外延结构，其特征在于，包括：柔性层和石墨烯层；所述柔性层形成于所述外延结构的衬底的上表面与所述外延结构的N型层的下表面之间；所述石墨烯层形成于所述衬底的上表面与所述柔性层的下表面之间。

【技术特征摘要】
1.一种外延结构，其特征在于，包括：柔性层和石墨烯层；所述柔性层形成于所述外延结构的衬底的上表面与所述外延结构的N型层的下表面之间；所述石墨烯层形成于所述衬底的上表面与所述柔性层的下表面之间。2.根据权利要求1所述的外延结构，其特征在于，所述柔性层包括垂直于所述衬底的上表面的柔性纳米柱阵列；所述柔性纳米柱阵列中的柔性纳米柱之间填充有绝缘体。3.根据权利要求2所述的外延结构，其特征在于，所述柔性纳米柱的直径为12～15nm。4.根据权利要求2所述的外延结构，其特征在于，所述柔性纳米柱阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员：李若雅，祝庆，汪琼，陈柏君，陈柏松，
申请(专利权)人：芜湖德豪润达光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34