高亮度GaN基发光管芯片及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高亮度ＧａＮ基发光二极管的结构和其制备的技术方案，提出一种具有表面图形化和微结构的高亮度ＬＥＤ结构，具体结构是采用纳米压制技术在ＬＥＤ的发光面上制备具有各种图形的有机材料薄膜，间接的在ＬＥＤ表面形成有利于有源区发射光逸出的微结构，例如具有结构或粗糙化的微图形，光子晶体结构等，通过在出光面上引入这种表面微结构，使得光在出射介质的界面面积得到增加，增加后的表面呈现为大量方向无序排列的小区域。造成光线在有源区和介质的界面上一定程度上是随机出射的。这样可以通过改善出射光的出射方向，增加出射几率，进一步提高发光二极管的光提取效率和外量子效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电
，具体涉及一种高亮度GaN基发光二极管(LED)芯片的结构及其制备技术。包括利用波长短于GaN带隙吸收波长的紫外光激光器剥离生长在蓝宝石衬底上的GaN基LED外延层，并在此基础上结合纳米压制技术形成GaN基高亮度发光二极管芯片结构及其制备技术方案。
技术介绍
发光二极管的内量子效率和外量子效率决定着LED总的出光效率和器件亮度。目前GaN基发光二极管大多数都是在与GaN材料有很大晶格失配的蓝宝石衬底(失配高达15％)上通过外延生长而成的，这就直接造成了材料位错密度高达1×108/cm2以上，极大的降低了电子和空穴的辐射复合几率，导致了LED的内量子效率普遍只有90％左右。同时由于光在界面处存在全反射和菲涅尔衍射等光学损耗，在LED发光表面只有局域在全反射角内的极少一部分光能够出射，多数光将被反射回LED内部，造成有源区发射出的光又被器件材料和电极等多次吸收，而转换成热，致使LED的外量子效率极低。由器件材料和空气折射率差较小，就决定了GaN基LED光提取效率往往低于5％，这也是目前高亮度LED所遇到的限制其亮度的主要原因，由于目前材料生长技术的提高余地已本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高亮度ＧａＮ基发光管芯片，具体结构如下：在蓝宝石衬底上生长有ＧａＮ基ＬＥＤ外延片，在Ｐ型ＧａＮ层上有Ｐ型欧姆接触层；下面是量子阱有源区和覆盖层；其下是Ｎ型ＧａＮ层，在Ｎ型ＧａＮ上有Ｎ型电极；还包括具有微结 构的有机薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康香宁，章蓓，陈勇，包魁，徐科，张国义，陈志忠，胡晓东，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]