一种光子晶体LED结构及制作方法技术

本发明专利技术提供了一种光子晶体LED结构及制作方法，包括：衬底；设置在所述衬底一侧的外延层结构，所述外延层结构具有GaP窗口层；所述GaP窗口层上具有第一中间区域和包围所述第一中间区域的第一周边区域；位于所述第一中间区域的第一凹槽，以及位于所述第一周边区域的多个第一孔槽；设置在所述GaP窗口层背离所述衬底一侧的ITO层，所述ITO层填充所述第一凹槽和所述第一孔槽；所述GaP窗口层和所述ITO层通过所述第一凹槽的接触界面为电流阻挡界面。该光子晶体LED结构通过多个第一孔槽形成光子晶体结构，结合电流阻挡界面，在提高了LED结构外量子效率的情况下，还同时实现了电流阻挡功能，提高了LED结构的光电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种光子晶体LED结构及制作方法
本专利技术涉及LED
，更具体地说，涉及一种光子晶体LED结构及制作方法。
技术介绍
随着LED技术的发展，LED的应用越来越普遍，已逐渐成为照明、显示等领域必不可少的发光元件。具体的，LED芯片是LED的核心组件，用于在电压的控制下，通过电子和空穴的复合释放能量，将电能转换为光能。但是，目前LED结构的外量子效率较低，无法满足市场需求。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种光子晶体LED结构及制作方法，技术方案如下：一种光子晶体LED结构，所述光子晶体LED结构包括：衬底；设置在所述衬底一侧的外延层结构，所述外延层结构具有GaP窗口层；所述GaP窗口层上具有第一中间区域和包围所述第一中间区域的第一周边区域；位于所述第一中间区域的第一凹槽，以及位于所述第一周边区域的多个第一孔槽；设置在所述GaP窗口层背离所述衬底一侧的ITO层，所述ITO层填充所述第一凹槽和所述第一孔槽；其中，所述GaP窗口层和所述ITO层通过所述第一凹槽的接触界面为电流阻挡界面。可选的，在上述光子晶体LED结构中，所述ITO层背离所述GaP窗口层的表面具有第二中间区域和包围所述第二中间区域的第二周边区域；所述第二周边区域和所述第一周边区域在垂直于所述衬底方向上的正投影重合；所述光子晶体LED结构还包括：位于所述第二周边区域的多个第二孔槽。可选的，在上述光子晶体LED结构中，多个所述第一孔槽和多个第二孔槽呈正方周期排列。可选的，在上述光子晶体LED结构中，多个所述第一孔槽和多个第二孔槽呈六角周期排列。可选的，在上述光子晶体LED结构中，所述光子晶体LED结构还包括：设置在所述ITO层背离所述衬底一侧的P电极。可选的，在上述光子晶体LED结构中，所述光子晶体LED结构还包括：设置在所述衬底背离所述外延层结构一侧的N电极。可选的，在上述光子晶体LED结构中，所述外延层结构还包括：依次设置在所述衬底和所述GaP窗口层之间的GaAs缓冲层、N型半导体层、MQW层和P型半导体层。可选的，在上述光子晶体LED结构中，所述第一凹槽和所述第一孔槽的深度相同。可选的，在上述光子晶体LED结构中，所述第一凹槽和所述第一孔槽的深度为50nm-200nm。可选的，在上述光子晶体LED结构中，所述ITO层的厚度为50nm-500nm。可选的，在上述光子晶体LED结构中，所述GaP窗口层通过所述第一凹槽暴露出的区域为低掺杂区域，掺杂浓度为1×1018cm-3。可选的，在上述光子晶体LED结构中，所述GaP窗口层设置所述第一孔槽的区域为高掺杂区域，掺杂浓度为2×1019cm-3。一种光子晶体LED结构的制作方法，所述制作方法包括：提供一衬底；在所述衬底的一侧形成外延层结构，所述外延层结构具有GaP窗口层；所述GaP窗口层上具有第一中间区域和包围所述第一中间区域的第一周边区域；对所述第一中间区域进行刻蚀形成第一凹槽，以及对所述第一周边区域进行刻蚀形成多个第一孔槽；在所述GaP窗口层背离所述衬底的一侧形成ITO层，所述ITO层填充所述第一凹槽和所述第一孔槽；其中，所述GaP窗口层和所述ITO层通过所述第一凹槽的接触界面为电流阻挡界面。可选的，在上述制作方法中，所述ITO层背离所述GaP窗口层的表面具有第二中间区域和包围所述第二中间区域的第二周边区域；所述第二周边区域和所述第一周边区域在垂直于所述衬底方向上的正投影重合；所述制作方法还包括：对所述第二周边其区域进行刻蚀形成多个所述第二孔槽；其中，所述第二孔槽和所述第一孔槽交错设置。相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：本专利技术提供的一种光子晶体LED结构包括：衬底；设置在所述衬底一侧的外延层结构，所述外延层结构具有GaP窗口层；所述GaP窗口层上具有第一中间区域和包围所述第一中间区域的第一周边区域；位于所述第一中间区域的第一凹槽，以及位于所述第一周边区域的多个第一孔槽；设置在所述GaP窗口层背离所述衬底一侧的ITO层，所述ITO层填充所述第一凹槽和所述第一孔槽；其中，所述GaP窗口层和所述ITO层通过所述第一凹槽的接触界面为电流阻挡界面。该光子晶体LED结构通过多个第一孔槽形成光子晶体结构，并且结合电流阻挡界面，在提高了LED结构外量子效率的情况下，还同时实现了电流阻挡功能，进一步提高了LED结构的光电性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种光子晶体LED结构的示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种第一孔槽的排布方式示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种第一孔槽的排布方式示意图；图4为本专利技术实施例提供的又一种第一孔槽的排布方式示意图；图5为本专利技术实施例提供的又一种第一孔槽的排布方式示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种测试结果示意图；图7为本专利技术实施例提供的又一种光子晶体LED结构的示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种光子晶体LED结构的制作方法的流程示意图；图9-图12为图8所示制作方法相对应的结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的另一种光子晶体LED结构的制作方法的流程示意图；图14为图13所示制作方法相对应的结构示意图；图15为本专利技术实施例提供的又一种光子晶体LED结构的制作方法的流程示意图；图16为本专利技术实施例提供的又一种光子晶体LED结构的制作方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参考图1，图1为本专利技术实施例提供的一种光子晶体LED结构的示意图。所述光子晶体LED结构包括：衬底11。设置在所述衬底11一侧的外延层结构，所述外延层结构具有GaP窗口层12；所述GaP窗口层12上具有第一中间区域和包围所述第一中间区域的第一周边区域。位于所述第一中间区域的第一凹槽，以及位于所述第一周边区域的多个第一孔槽。设置在所述GaP窗口层12背离所述衬底11一侧的ITO层13，所述ITO层13填充所述第一凹槽和所述第一孔槽。...

【技术保护点】
1.一种光子晶体LED结构，其特征在于，所述光子晶体LED结构包括：/n衬底；/n设置在所述衬底一侧的外延层结构，所述外延层结构具有GaP窗口层；所述GaP窗口层上具有第一中间区域和包围所述第一中间区域的第一周边区域；/n位于所述第一中间区域的第一凹槽，以及位于所述第一周边区域的多个第一孔槽；/n设置在所述GaP窗口层背离所述衬底一侧的ITO层，所述ITO层填充所述第一凹槽和所述第一孔槽；/n其中，所述GaP窗口层和所述ITO层通过所述第一凹槽的接触界面为电流阻挡界面。/n

【技术特征摘要】
1.一种光子晶体LED结构，其特征在于，所述光子晶体LED结构包括：
衬底；
设置在所述衬底一侧的外延层结构，所述外延层结构具有GaP窗口层；所述GaP窗口层上具有第一中间区域和包围所述第一中间区域的第一周边区域；
位于所述第一中间区域的第一凹槽，以及位于所述第一周边区域的多个第一孔槽；
设置在所述GaP窗口层背离所述衬底一侧的ITO层，所述ITO层填充所述第一凹槽和所述第一孔槽；
其中，所述GaP窗口层和所述ITO层通过所述第一凹槽的接触界面为电流阻挡界面。


2.根据权利要求1所述的光子晶体LED结构，其特征在于，所述ITO层背离所述GaP窗口层的表面具有第二中间区域和包围所述第二中间区域的第二周边区域；所述第二周边区域和所述第一周边区域在垂直于所述衬底方向上的正投影重合；
所述光子晶体LED结构还包括：
位于所述第二周边区域的多个第二孔槽。


3.根据权利要求2所述的光子晶体LED结构，其特征在于，多个所述第一孔槽和多个所述第二孔槽呈正方周期排列。


4.根据权利要求2所述的光子晶体LED结构，其特征在于，多个所述第一孔槽和多个所述第二孔槽呈六角周期排列。


5.根据权利要求2所述的光子晶体LED结构，其特征在于，所述光子晶体LED结构还包括：
设置在所述ITO层背离所述衬底一侧的P电极。


6.根据权利要求1所述的光子晶体LED结构，其特征在于，所述第一凹槽和所述第一孔槽的深度相同。


7.根据权利要求1所述的光子晶体LED结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭伟，蔡和勋，吴奇隆，王洪占，徐洲，
申请(专利权)人：扬州乾照光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32