紫外激光对LED的表面改性制造技术

激光用于改变LED的镓半导体层的表面。选择激光的参数，使得激光以期望的方式与镓半导体层相互作用，以产生期望的表面特性。例如，如果期望特定的表面粗糙度，则选择激光的功率，使得激光穿透镓半导体层至与期望的表面粗糙度匹配的深度。同样的原理也可以应用于在LED的镓半导体层上创建诸如沟槽、坑洞、透镜和反射镜的特征的工艺中。操作激光投射器来照射镓半导体层的区域，以创建金属镓的区域。期望的表面粗糙度和不同的特征可以有利地改善光束准直、光提取和LED的其他特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紫外激光对LED的表面改性背景本公开涉及发光二极管的制造。显示器无处不在，是许多可穿戴电子设备、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机、TV和其他显示系统的核心组件。许多显示器包括发光二极管(LED)阵列。LED可以通过在衬底上生长半导体层来制造。然而，制造LED的传统方法可能产生光提取或光束准直不充分的LED。概述实施例涉及改善LED的光提取特性。例如，激光可用于改变LED的镓半导体层的发光面和附近区域，以提高LED的光提取效率。镓半导体层是指包括镓基材料的LED外延层。镓半导体层可以是LED的包覆层(claddinglayer)，镓半导体层的第一侧面向发射光的有源层(例如，多量子阱)，或者镓半导体层的与第一侧相对的第二侧包括LED的发光面。镓半导体层通过局部吸收光并分离成金属镓和气体来响应激光，例如紫外(UV)激光。使用清洗工艺(例如，酸清洗)可以容易地从LED去除金属镓，或者可以将金属镓保留在LED上，以用作增强光提取的反射镜特征。气体(例如，当镓半导体层包括GaN时的N2)从LED蒸发掉。激光投射器将激光投射到镓半导体层的(例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n确定发光二极管(LED)的镓半导体层的发光面的期望粗糙度；/n确定激光的一个或更多个激光参数以当激光被投射到所述镓半导体层的发光面上时，获得所述期望粗糙度，所述激光参数包括激光的功率；/n操作激光投射器以将具有所确定的激光参数的激光施加到所述镓半导体层的发光面上，所述镓半导体层的一部分吸收激光以在所述发光面处形成金属镓层；和/n去除所述金属镓层以暴露具有所述期望粗糙度的发光面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180427 US 62/663,706;20190425 US 16/395,0851.一种方法，包括：
确定发光二极管(LED)的镓半导体层的发光面的期望粗糙度；
确定激光的一个或更多个激光参数以当激光被投射到所述镓半导体层的发光面上时，获得所述期望粗糙度，所述激光参数包括激光的功率；
操作激光投射器以将具有所确定的激光参数的激光施加到所述镓半导体层的发光面上，所述镓半导体层的一部分吸收激光以在所述发光面处形成金属镓层；和
去除所述金属镓层以暴露具有所述期望粗糙度的发光面。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述镓半导体层包括氮化镓。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激光投射器投射脉冲紫外(UV)激光。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激光投射器在所述镓半导体层附着到生长衬底时被操作，所述镓半导体层在所述生长衬底上生长，并且激光通过所述生长衬底透射到所述镓半导体层的发光面，并且所述方法还包括熔化所述金属镓层以使所述镓半导体层和所述生长衬底解除键合。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述期望粗糙度是3nm和7nm之间的算术平均偏差。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述期望粗糙度是950nm和1050nm之间的算术平均偏差。


7.一种发光二极管(LED)，其包括镓半导体层，并且通过包括以下步骤的工艺制造：
获得所述镓半导体层的发光面的期望粗糙度；
确定激光的一个或更多个激光参数以当激光被投射到所述镓半导体层的发光面上时，获得所述期望粗糙度，所述激光参数包括激光的功率；
操作激光投射器以将具有所确定的激光参数的激光施加到所述镓半导体层的发光面上，所述镓半导体层的一部分吸收激光以在发光面处形成金属镓层；和
去除所述金属镓层以暴露具有所述期望粗糙度的发光面。


8.一种方法，包括：
确定与发光二极管(LED)的镓半导体层的发光面中的特征相关联的期望深度；
确定由激光投射器发射的激光的一个或更多个激光参数，以当激光被投射到所述镓半导体层的发光面上时，形成所述镓半导体层的凹陷区域，所述凹陷区域具有与所述特征相关联的所述期望深度；和
根据所确定的激光参数操作所述激光投射器，以将激光施加到所述镓半导体层的发光面上，所述镓半导体层的一部分吸收激光，以形成所述镓半导体层的所述凹陷区域和所述凹陷区域中的金属镓层。

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦·普尔谢，文森特·布伦南，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US