一种具界面粗化的发光二极管及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种具界面粗化的发光二极管及其制作方法，提供一个基板；在基板上形成发光结构；在发光结构上形成第一电极，且发光结构与第一电极融合；在发光结构上还通过曝光、显影及蚀刻的方式，蚀刻出发光区，具有粗化界面；在基板的另一面上形成第二电极。本发明专利技术的粗化界面可以增加出光面积，还可以使发生全反射的光线于下次以不同角度射向界面，明显提高释放效率，出光效率高，亮度更高。而且，此技术适用于各种材料，应用不受到限制，其粗糙化表面分布更均匀，可有效的提升外部量子效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高亮度发光二极管，尤其是一种具界面粗化的发 光二极管及其制作方法。
技术介绍
目前，发光二极管己被广泛应用于显示、装饰、通讯等经济生活中。大体结构如图1所示，包含基板1-1、发光结构1-2、第一电极 1-3、第二电极1-5。通过采用不同的半导体材料和结构，发光二极 管能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。发光二极管发光效率的提高一直是技术的追求目标，提高外延材 料的质量，通过布拉格反射体减少砷化镓衬底吸收，透明衬底键合， 厚电流扩展窗口，这些都对效率的提高起到很好的效果。原则上，发光二极管的外部量子效率取决于本身的内部量子效率 (internal quantum efficiency) 以及释放效率 (extraction efficiency)。所谓内部量子效率，是由发光二极管的材料性质所决 定的。释放效率，意味着从发光二极管内部发出光至周围空气的比例。 释放效率取决于当光离开二极管内部时所发生的损耗，造成损耗的主 要原因之一，是由于形成组件的表面层的半导体材料具有高折射系数 (refraction coefficients高的光折射系数会导致光在该材料表面产生全反射(total reflection),而使发光二极管内部发出的光 无法发射出去。目前已有一些相关研究揭露了利用表面粗糙化的方式，来改善前 文提及的释放效率，用以提高发光二极管的外量子效率。例如美国专 利号US6411403,公开了一种以外延生长的技术，直接形成粗糙化表 面，使发光效益有明显提高，然而，此技术仅适用于特定的材料，如 铝铟镓氮，因此使得此技术的应用受到限制。此外，其粗糙化表面分 布不均匀，因此无法有效的提升外部量子效率。
技术实现思路
本专利技术旨在提出，以 提高发光二极管的发光效率。本专利技术一种具界面粗化的发光二极管，包含一个基板；在基板上 形成发光结构；在发光结构上形成第一电极，且发光结构与第一电极 融合；发光结构还在融合基础上通过曝光、显影及蚀刻出发光区，形 成粗化界面；在基板的另一面上形成第二电极。本专利技术的制作方法包含以下步骤-(1) 提供一个基板；(2) 在基板上形成发光结构；(3) 在发光结构上形成第一电极；(4) 通过热处理方式使发光结构与第一电极融合；(5) 在融合基础上，通过曝光、显影及蚀刻的方式，蚀刻出发 光区，得到粗化界面；(6) 在基板的另一面上形成第二电极。所述步骤(3)中第一电极的材料包含金、金铍、金锌、钛、 镍等金属材料中的一种或多种组成。所述步骤(4)的热处理方式是采用快速热处理。所述步骤(4)的热处理方式是采用常规热处理。所述步骤(4)的热处理温度介于200。C 100(TC，优选温度为 400°C 800°C。所述步骤(5)的蚀刻为湿法蚀刻。所述步骤(5)蚀刻所用的蚀刻液包含碘、碘化钾、硝酸、盐 酸、硫酸、氢氟酸等化学制剂中的一种或多种组成。所述步骤(6)中第二电极的材料包含金、金锗、镍等金属材料一种或多种组成。采用上述方案后，本专利技术由于通过曝光、显影及蚀刻的方式，蚀 刻出发光区，得到粗化界面，此界面粗化可以增加出光面积，还可以 使发生全反射的光线于下次以不同角度射向界面，明显提高释放效 率，出光效率高，亮度更高。而且，此技术适用于各种材料，应用不 受到限制，其粗糙化表面分布更均匀，可有效的提升外部量子效率。附图说明图1为没有经过界面粗化的发光图2为本专利技术具界面粗化的发光附图标号说明基板1-1 、 2-1 发光结构1-2 、 2-2 第一电极 1-3 、 2-3二极管示意图; 二极管示意图。粗化界面2-4 第二电极1-5 、 2-具体实施例方式如图2所示，本专利技术揭示的一种具界面粗化的发光二极管，包含 一个基板2-l;在基板2-1上形成发光结构2-2;在发光结构2-2上 形成第一电极2-3，且发光结构2-2与第一电极2-3融合；发光结构 2-2还在融合基础上通过曝光、显影及蚀刻出发光区，形成粗化界面 2-4;在基板2-l的另一面上形成第二电极2-5。制作方法如下实施例一首先提供一个基板2-1;然后采用公知技术，如有机金属化学气相磊晶法(M0CVD)、分子 束磊晶法(MBE)等长成发光结构2-2;用蒸镀或溅射等方式(公知技术)，镀上金铍、镍，在发光结构 2-2上形成第一电极2-3。然后用快速热处理方式，使第一电极2-3与发光结构2-2在高温 下融合，热处理温度为400-800°C,时间为1 2分钟；把融合后的晶片通过曝光、显影、蚀刻工艺(公知技术)，蚀刻 为湿法蚀刻，蚀刻液包含碘、碘化钾、硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸 等化学制剂中的一种或多种组成，蚀刻出发光区，进而得到粗化界面 2-4。最后在基板2-1另一面上用蒸镀或溅射等方式(公知技术)，镀 金锗、镍，形成第二电极2-5。实施例二首先提供一个基板2-1。然后采用公知技术，如有机金属化学气相磊晶法(M0CVD)、分子 束磊晶法(MBE)等长成发光结构2-2。用蒸镀或溅射等方式，镀上金铍、镍，在发光结构2-2上形成第 一电极2-3。然后用常规热处理方式，使第一电极2-3与发光结构2-2在高温 下融合。热处理温度为400-800。C，时间为15 20分钟。把融合后的晶片通过曝光、显影、蚀刻工艺，蚀刻为湿法蚀刻， 蚀刻液包含碘、碘化钾、硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等化学制剂中 的一种或多种组成，蚀刻出发光区，进而得到粗化界面2-4。最后在基板2-l另一面上用蒸镀或溅射等方式，镀金锗、镍，形 成第二电极2-5。实施例三首先提供一个基板2-1。然后采用公知技术，如有机金属化学气相磊晶法(M0CVD)、分子 束磊晶法(MBE)等长成发光结构2-2。用蒸镀或溅射等方式，镀上金铍，在发光结构2-2上形成第一电 极2-3。然后用快速热处理方式，使第一电极2-3与发光结构2-2在高温 下融合。热处理温度为400-800°C，时间为1 2分钟。把融合后的晶片通过曝光、显影、蚀刻工艺，蚀刻为湿法蚀刻， 蚀刻液包含碘、碘化钾、硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等化学制剂中 的一种或多种组成，蚀刻出发光区，进而得到粗化界面2-4。最后在基板2-l另一面上用蒸镀或溅射等方式，镀金锗、镍，形成第二电极2-5。下面是本专利技术高亮度发光二极管制作方法的一个具体实施例。 在砷化镓为材料的基板2-l上，用M0CVD生长发光结构2-2，然 后用真空镀膜机在发光结构2-2上镀4000埃的金铍，形成第一电极 2-3，然后用快速热处理方式使发光结构2-2与金铍第一电极2-3在 560度的高温下进行融合，融合时间l分钟，融合后经过曝光、显影、 蚀刻工艺，蚀刻出发光区，即可得到粗化界面2-4。最后在砷化镓基 板2-1另一面上镀3000埃金锗，这样就做成如图2所示的产品。上述实施例均为本专利技术的优选实施例，然其未仅限于以上实施 例，凡依本专利技术所作的任何变更，均在本专利技术范围之内。权利要求1、一种具界面粗化的发光二极管，其特征在于包含一个基板；在基板上形成发光结构；在发光结构上形成第一电极，且发光结构与第一电极融合；发光结构还在融合基础上通过曝光、显影及蚀刻出发光区，形成粗化界面；在基板的另一面上形成第二电极。2、 一种具界面粗化的发光二极管的制作方法，其特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具界面粗化的发光二极管，其特征在于：包含一个基板；在基板上形成发光结构；在发光结构上形成第一电极，且发光结构与第一电极融合；发光结构还在融合基础上通过曝光、显影及蚀刻出发光区，形成粗化界面；在基板的另一面上形成第二电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄尊祥，杨凯，李涛，彭绍文，
申请(专利权)人：厦门乾照光电有限公司，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]