一种取光率高的发光元件制造技术

本实用新型专利技术为一种取光率高的发光元件，属于发光半导体领域；提出一种取光率高且整体品质优良的发光元件；技术方案为：一种取光率高的发光元件，包括：发光元件基板、金属反光层、第一电极、第一半导体层、发光层、第二半导体层和第二电极；所述发光元件基板上端面设置有若干圆台凸起，圆台凸起上端面设置有中介层，所述中介层为若干微小凸起结构；若干圆台凸起之间的发光元件基板上端面设置有金属反光层；所述中介层上方依次磊晶成长第一半导体层、发光层和第二半导体层,所述第一半导体层上还设置有第一电极,所述第二半导体层上还设置有第二电极。电极。电极。

【技术实现步骤摘要】
一种取光率高的发光元件


[0001]本技术为一种取光率高的发光元件，属于发光半导体领域。

技术介绍

[0002]发光二极管是新世纪以来能够完全取代白炽灯和荧光灯的照明装置。发光二极管的核心原理是电子与PN结的空穴复合辐射出可见光。因此特性造成PN结位置辐射出的光向四面八方散射，结合发光二极管形状导致部分光被其他部件吸收，最终造成发光二极管亮度低的情况发生。因此，提高光萃取率是提高发光二极管光亮度的主要手段之一。
[0003]目前采用的主要方法是在发光元件基板上进行图案化处理，从而提高光反射率。但是，该方式对光萃取率的提高毕竟有限，依然存在部分光进入基板造成发光二极管亮度降低的情况。
[0004]同时，提高反光措施进一步导致磊晶过程中
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物与蓝宝石基板间晶格不匹配问题加重的情况，降低了发光元件整体质量。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本技术提出一种取光率高且整体品质优良的发光元件。
[0006]为实现上述技术目的，本技术提供的技术方案为：一种取光率高的发光元件，包括：发光元件基板、金属反光层、第一电极、第一半导体层、发光层、第二半导体层和第二电极；
[0007]所述发光元件基板上端面设置有若干圆台凸起，圆台凸起上端面设置有中介层，所述中介层为若干微小凸起结构；
[0008]若干圆台凸起之间的发光元件基板上端面设置有金属反光层；
[0009]所述中介层上方依次磊晶成长第一半导体层、发光层和第二半导体层,所述第一半导体层上还设置有第一电极,所述第二半导体层上还设置有第二电极。
[0010]所述金属反光层上表面低于圆台凸起上端。
[0011]所述金属反光层材质为银。
[0012]所述金属反光层上表面蚀刻反光图案。
[0013]所述反光图案包括均匀设置的若干圆锥凸起。
[0014]若干微小凸起均与设置于相应圆台凸起上端面。
[0015]所述中介层材质为氮化铝。
[0016]所述发光元件基板为蓝宝石基板或硅质基板。
[0017]所述第一半导体层、发光层和第二半导体层采用氮化镓。
[0018]所述第一电极第二电极选自包含镍、钴、钛、铜、铑、钌、金、钨、锆、钼、钽、银族群的氧化物或氮化物所构成之至少一种合金或多层膜。
[0019]所述发光元件基板表面进行图案蚀刻后，对蚀刻的发光元件基板采用磁控溅射镀
银技术铺覆银涂层，然后通过硝酸溶剂对微结构顶端下方1.5～2.5μm位置进行清洗，使微结构上端裸露；再次利用电浆辅助化学气相沉积系统在发光元件基板上方沉积SiO2，进行光组去除后，即在金属反光层表面形成阵列图案。
[0020]利用SiO2作为蚀刻遮罩层，在发光元件基板添加硝酸溶剂进行蚀刻，以在金属反光层表面蚀刻形成圆锥凸起，完成后清洗硝酸溶剂，再次采用氢氟酸清洗SiO2即可。
[0021]本技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0022]一、本技术采用金属反光层，可对入射至发光元件基板的光产生反射，可极大提高发光元件的光萃取率。
[0023]二、本技术采用微结构，便于金属反光层设置于微结构之间，便于后续GaN在发光元件基板上磊晶成长。
[0024]三、本技术在金属反光层上蚀刻若干圆锥凸起，便于后续形成散射反光，防止出现光向一个方向反射。
[0025]四、本技术采用中介层，中介层的若干微小凸起结构增加了第一半导体层磊晶过程中成核点数量，可有效改善
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物磊晶层的晶格与发光元件基板之间晶格部匹配的问题，提高发光元件整体质量，进一步提高发光元件整体发光亮度。
附图说明
[0026]图1为本技术结构示意图。
[0027]图2为本技术发光元件基板剖面示意图。
[0028]图3为本技术发光元件基板俯视示意图。
[0029]图4为本技术中介层局部俯视示意图。
[0030]图中：1为发光元件基板，2为金属反光层，3为第一电极，4为第一半导体层，5为发光层，6为第二半导体层，7为第二电极，11为圆台凸起，12为中介层。
具体实施方式
[0031]为进一步理解本技术，下面结合附图和实施例详细阐述：
[0032]如图1至图4所示：本技术所述一种取光率高的发光元件，包括：发光元件基板1、金属反光层2、第一电极3、第一半导体层4、发光层5、第二半导体层6和第二电极7；
[0033]所述发光元件基板1上端面设置有若干圆台凸起11，圆台凸起11上端面设置有中介层12，所述中介层12为若干微小凸起结构；
[0034]若干圆台凸起11之间的发光元件基板1上端面设置有金属反光层2；
[0035]所述中介层12上方依次磊晶成长第一半导体层4、发光层5和第二半导体层6,所述第一半导体层4上还设置有第一电极3,所述第二半导体层6上还设置有第二电极7。
[0036]所述金属反光层2上表面低于圆台凸起11上端。
[0037]所述金属反光层2材质为银。
[0038]所述金属反光层2上表面蚀刻反光图案。
[0039]所述反光图案包括均匀设置的若干圆锥凸起。
[0040]若干微小凸起均与设置于相应圆台凸起11上端面。
[0041]所述中介层12材质为氮化铝。
[0042]所述发光元件基板1为蓝宝石基板或硅质基板。
[0043]所述第一半导体层4、发光层5和第二半导体层6采用氮化镓。
[0044]所述第一电极3第二电极7选自包含镍、钴、钛、铜、铑、钌、金、钨、锆、钼、钽、银族群的氧化物或氮化物所构成之至少一种合金或多层膜。
[0045]本技术具体运行方式为：本技术中介层12作为第一半导体层4磊晶基础可快速成长，如此最大程度避免第一半导体层4与发光元件基板1之间晶格不匹配的问题。当发光层5产生光后金属反光层2反射进而提高光萃取率，避免部分光进入发光元件基板。
[0046]需要注意，采用磁控溅射镀银技术需要500℃温度进行退火处理，以便于镀银层纳米银粒子产生聚集为大颗粒晶体，从而生成反射效应。
[0047]上述实施方式仅示例性说明本专利技术的原理及其效果，而非用于限制本专利技术。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本专利技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述
中具有通常知识者在未脱离本专利技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利技术的权利要求所涵盖。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种取光率高的发光元件，其特征在于，包括：发光元件基板(1)、金属反光层(2)、第一电极(3)、第一半导体层(4)、发光层(5)、第二半导体层(6)和第二电极(7)；所述发光元件基板(1)上端面设置有若干圆台凸起(11)，圆台凸起(11)上端面设置有中介层(12)，所述中介层(12)为若干微小凸起结构；若干圆台凸起(11)之间的发光元件基板(1)上端面设置有金属反光层(2)；所述中介层(12)上方依次磊晶成长第一半导体层(4)、发光层(5)和第二半导体层(6),所述第一半导体层(4)上还设置有第一电极(3),所述第二半导体层(6)上还设置有第二电极(7)。2.根据权利要求1所述一种取光率高的发光元件，其特征在于：所述金属反光层(2)上表面低于圆台凸起(11)上端。3.根据权利要求2所述一种取光率高的发光元件，其特征在于：所述金属反光层(2)材质为银。4.根据权利要求3所述一种取光率高...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝光宁，王派天，江仁杰，李志杰，
申请(专利权)人：山西华晶恒基新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：