一种表面增透发光二极管制造技术

技术编号:3204922 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种表面增透发光二极管,其特征在于:是在常规结构的窗口层上有一层或多层在外延过程中生长的表面增透层,经过化学腐蚀及氧化后形成一层或多层二氧化三铝表面增透薄膜。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有表面增透膜的发光二极管。
技术介绍
发光二极管已被用于显示、装饰、通讯等广泛的经济生活中。通过采用不同的半导体材料和结构,发光二极管能够覆盖从紫外到红外的全色范围,并使其发光效率和亮度不断提高。发光二极管的常规结构包括一个基板,第一种导电性载流子注入限制层,控制发光波长的活化层,第二种导电性和载流子注入限制层,以及电流扩展层。对于不透明的基板,为避免光被不透明的基板吸收,常在基板及第一种导电性载流子注入限制层之间,插入布拉格反射层,将辐射光反射到发光表面方向。电流扩展层采用透光性较好的导电性材料,避免光的吸收,同时达到电流扩展的目的。如铝镓铟磷系列发光二极管采用磷化镓作为扩展层。由于半导体材料具有较高的折射率,如常用作铝镓铟磷发光二极管窗口层的磷化镓材料在633nm时折射率为3.32。从而在垂直出射到空气中时有29%的光被反射回来,即使使用环氧树脂封装,反射率仍有14.3。为进一步减少光反射,在芯片工艺中用电子束蒸发台或CVD方法将光学增透膜长到发光二极管表面。这种方法通常采用二氧化硅或氮化硅作为增透膜。但这种过程将增加工艺复杂性,减少工艺可控性和可成品率,从而增加产品成本。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种表面增透发光二极管,以实现增透的效果。本专利技术提出的一种表面增透发光二极管,其特征是在常规结构的窗口层上有一层或多层在外延过程中生长的表面增透层,经过化学腐蚀及氧化后形成一层或多层二氧化三铝表面增透薄膜。在表面增透层的上方可有保护层,表面增透层可为铝镓砷层或砷化铝层,保护层可为砷化镓层或镓铟磷层,采用金属有机源化学气象沉积(MOCVD)方法在发光二极管外延生长时一次性完成增透膜结构的生长。由于本专利技术采用在金属有机源化学气象沉积(MOCVD)外延生长中一次性完成增透膜结构或初始结构(如铝镓砷或砷化铝)的生长,经过化学腐蚀及氧化后形成三氧化二铝表面增透膜,同时三氧化二铝可作为电流阻挡层,进一步改善电流扩展效果。光学膜要求其厚度控制到1/4波长,而MOCVD能够轻易地将厚度控制到(埃)的精度,较用电子束蒸发或CVD方法有更好精度,同时由于铝镓砷(或砷化铝)可用化学腐蚀方法直接去除,避免了使用干法刻蚀电子束蒸发或CVD生长的增透膜的繁锁工艺。这样形成的有表面增透薄膜的发光二极管,其光的反射率更小,增透效果更显著。四附图说明图1,发光二极管常规结构图;图2,本专利技术实施例的二极管外延生长结构图; 图3,为制备本专利技术发光二极管的工艺路线;(其中图3之(1)(2)(3)(4)为四个制作工艺步骤的分解图)其中1发光二极管,2表面增透层,3保护层,4电极区域,5氧化后形成的三氧化二铝增透薄膜,6电极图4为计算的有无表面增透层的表面反射率比较曲线图。五具体实施例方式以下结合附图对本专利技术实施例作进一步说明。图1发光二极管常规结构,图2为本专利技术二极管的一种外延生长结构。本专利技术的结构与常规结构的典型差别在于窗口层上有一在外延过程中生长的表面增透层,在此例中为AlxGa1-xAs(x=80%),其厚度将满足在氧化后具有增透效果,如对625红色发光二极管,厚度为1200埃。除图2结构,亦可在铝镓砷表面覆盖砷化镓或镓铟磷等不易氧化的保护层(如图3(1),3(2))。图3为制备本专利技术发光二极管的工艺路线(a)如图3(1),为本专利技术的外延结构,即在常规发光二极管1上外延生长了表面增透层2及保护层3;(b)如图3(2),用化学腐蚀方法(采用氨水和双氧水混合溶剂)去除电极区域4上的表面增透层2及保护层3;(c)如图3(3)去除保护层3、氧化增透层2(铝镓砷)从而形成三氧化二铝增透膜5;(d)如图3(4),制作电极6。参照图4,纵轴为反射率,横轴为光入射角,计算假设光从磷化镓扩展层射往环氧树脂,虚线为无表面增透层情况,实线为有表面增透情况。S,P为两个光的偏振方向,Sn,Pn为有表面增透层光的偏振方向,有表面面增透层光的反射率小了5%--10%,如出射到空气,增透效果将更显著。本专利技术采用在金属有机源化学气象沉积(MOCVD)外延生长中一次性完成增透膜结构或初始结构(如铝镓砷或砷化铝)的生长,经过化学腐蚀及氧化后形成三氧化二铝表面增透膜,同时三氧化二铝可作为电流阻挡层。由于MOCVD能够轻易地将厚度控制到(埃)的精度,较用电子束蒸发或CVD方法有更好精度,同时由于铝镓砷(或砷化铝)可用化学腐蚀方法直接去除,避免了使用干法刻蚀电子束蒸发或CVD生长的增透膜的繁锁工艺。这样形成的有表面增透薄膜的发光二极管,其光的反射率更小,增透效果更显著。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1一种表面增透发光二极管,其特征在于是在常规结构的窗口层上有一层或多层在外延过程中生长的表面增透层,经过化学腐蚀及氧化后形成一层或多层二氧化三铝表面增透薄膜。2根据权利要求1所述的一种表面增透发光二极管,其特征是在表面增透层的上方可有保护层。3根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:何晓光黄尊祥
申请(专利权)人:厦门市三安光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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