一种增强型的LED结构制造技术

本申请示出一种增强型的LED结构，包括：负极导电层和在负极导电层上外延生长的发光层；发光层包括第一侧边，第一侧边具有倾斜坡度，第一侧边与第一导电层的第一表面形成大于90度的夹角，第一表面为第一导电层的上表面与所述发光层的下表面之间的未接触区域；第一表面上设置有反射部。本申请示出的技术方案，能够在MESA台面形成梯形坡度，光在反射部与第一侧边之间相互反射，提升侧向光的出光效率，增大LED的发光效率，增强LED发光的强度。增强LED发光的强度。增强LED发光的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种增强型的LED结构


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种增强型的LED(Light
‑
Emitt ing Diode，LED)结构。

技术介绍

[0002]LED光源(LED指的是Light Emitt ing Diode)为发光二极管光源。LED的发光原理与白炽灯和气体放电灯的发光原理都不同，LED光源的能量转化效率非常高，理论上可以达到白炽灯10％的能耗，LED相比荧光灯也可以达到50％的节能效果。
[0003]随着LED在照明领域的逐步应用，用户对LED的出光效率要求越来越高，目前市场上采用的垂直线性结构的LED芯片，因其具有单面出光，良好的散热能力，能够承受大电流注入，成本低廉，成为大功率LED市场的首选。但垂直线性结构的LED芯片还具有其缺点，当大电流注入时，造成N型电极附近电流拥挤效应明显，影响出光效率。
[0004]现有的LED结构切割道为平面结构，使得LED侧向光有一部分直接被切割道吸收，没有形成有效的光提取,而且在LED切割道经过刻蚀之后，台阶呈一个斜坡结构，发出的光经过界面形成全反射，出光效率会受到限制无法发射出去，难以达到最佳的出光效率。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种增强型的LED结构，以解决现有技术中传统LED结构出光效率低的问题。同时，本申请提供的结构通过设置的柱状导光柱或锥状导光柱，可以增强反射出光的效果。
[0006]本申请示出的一种增强型的LED结构，包括：第一导电层和在所述第一导电层上外延生长的发光层；
[0007]所述发光层包括第一侧边，所述第一侧边具有正向的倾斜坡度，所述第一侧边与所述第一导电层的第一表面形成大于90
°
的夹角，所述第一表面为所述第一导电层的上表面与所述发光层的下表面的未接触区域；
[0008]所述第一表面上设置有反射部。采用本实施方式，能够解决现有的MESA台阶仅具有正向坡度进而影响LED外延结构侧向光的发出效率的问题。
[0009]优选的，所述反射部包括凸起部及反射层；
[0010]所述凸起部为干法刻蚀法制备，所述反射层通过真空镀膜技术制备包裹于所述凸起部朝向所述发光层一侧。采用该实施方式，可增强侧向光的出光效率。
[0011]优选的，反射部为分布式布拉格反射镜或银镜的至少一种。采用本实施方式，可以选择多种材质的反射部。采用分布式布拉格反射镜，可以改善器件的出光特性，对不同波长的光进行增强反射，实现对多个波长入射光的高效反射，可直接利用MOCVD设备进行生长，无需再次加工，节约成本；采用银镜可使成像清新，反射率高，亮度高，色彩还原好，耐用性好，增加使用年限。
[0012]优选的，所述反射部上半部为柱形或锥形结构的至少一种。柱状导光柱或锥状导
光柱都可以起到促进正面出光的效果。
[0013]优选的，所述第一侧边与所述第一表面接触处与所述反射部朝向所述反光层一侧距离大于1微米。凸起与发光层之间有一定的间隙，间隙1微米以上，有利于光的反射。
[0014]优选的，所述第一侧边与所述第一导电层的第一表面夹角范围为120
°‑
180
°
。采用本方式，能够形成合适的刻蚀角度以便于出射光的射出。
[0015]优选的，所述衬底层和第二导电层；所述衬底层连接于所述第一导电层的下表面设置；所述第二导电层在所述发光层的上表面外延生长；所述第二导电层包括第二侧边，所述第二侧边与所述第一侧边的正向倾斜坡度保持一致。采用本实施方式，示出了一种四层的LED外延结构，在第一导电层和发光层进行刻蚀，以形成倾斜坡度，使出射光在第一表面形成反射，以提升出光效率。
[0016]优选的，所述衬底层包括：硅衬底、蓝宝石衬底、钽铝酸锶镧衬底以及镓酸锂衬底的至少一种。采用本实施方式，可以选择多种衬底层。
[0017]优选的，所述第一导电层为N
‑
GaN层，所述第二导电层为P
‑
GaN层。
[0018]优选的，所述第一侧边与所述第一导电层的第一表面形成的夹角通过干法刻蚀法或湿法刻蚀法制备。采用本实施方式，通过使用等离子体或刻蚀气体来去除衬底材料或通过液体化学药品或蚀刻剂去除衬底材料。
[0019]以上示出的技术方案，包括：第一导电层和在第一导电层上外延生长的发光层；发光层包括第一侧边，第一侧边具倾斜坡度，第一侧边与第一导电层的第一表面形成大于90度的夹角，第一表面为第一导电层的上表面与所述发光层的下表面之间的未接触区域；第一表面上设置有反射部；能够在MESA台面形成梯形坡度，同时提升侧向光的出光效率，增大LED的发光效率。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请在一种LED外延结构在一种实施例中的结构示意图；
[0022]图2为本申请在一种LED外延结构在一种实施例中的结构示意图；
[0023]图3为本申请在一种LED外延结构在一种实施例中的结构示意图；
[0024]图4为LED芯片工艺制程前的LED外延结构的结构示意图；
[0025]图5为在现有技术中一种LED外延结构的结构示意图。
具体实施方式
[0026]为使本申请的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0027]需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
[0028]本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。
[0029]LED外延结构是在一块加热至适当温度的衬底基片上，气态物质InGaAIP有控制的输送到衬底表面，生长出特定的单晶薄膜。在LED外延结构的生长过程中，需要考虑多种因素，如衬底与外延膜的结构匹配，需要考虑外延材料与衬底材料的晶体结构相同或相近、晶格常数失配小、结晶性能好、缺陷密度低；如衬底与外延膜的热膨胀系数匹配，热膨胀系数的匹配非常重要，外延膜与衬底材料在热膨胀系数上相差过大不仅可能使外延膜质量下降，还会在器件工作过程中，由于发热而造成器件的损坏；衬底与外延膜化学稳定性的匹配以及材料制备的难易程度以及成本的高低。
[0030]在考虑衬底与外延膜的结构匹配的基础上，还需要考虑外延结构的形状对LED发光效率的影响，在具体的结构设计中，需要设计合适的LED外延结构以能达到最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强型的LED结构，其特征在于，包括：第一导电层(1)和在所述第一导电层(1)上外延生长的发光层(2)；所述发光层(2)包括第一侧边(21)，所述第一侧边(21)具有正向的倾斜坡度，所述第一侧边(21)与所述第一导电层(1)的第一表面(11)形成大于90
°
度的夹角，所述第一表面(11)为所述第一导电层(1)的上表面与所述发光层(2)的下表面的未接触区域；所述第一表面(11)上设置有反射部(3)。2.根据权利要求1所述的增强型的LED结构，其特征在于，所述反射部(3)包括凸起部(31)及反射层(32)；所述凸起部(31)为干法刻蚀法制备，所述反射层(32)通过真空镀膜技术制备包裹于所述凸起部(31)朝向所述发光层(2)一侧。3.根据权利要求1所述的增强型的LED结构，其特征在于，所述反射部(3)为分布式布拉格反射镜或银镜的至少一种。4.根据权利要求1所述的增强型的LED结构，其特征在于，所述反射部(3)上半部为柱形或锥形结构的至少一种。5.根据权利要求1所述的增强型的LED结构，其特征在于，所述第一侧边(21)与所述第一表面(11)接触处与所述反射部(3)朝向所述发光层(2)一侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹玉飞，褚志强，林潇雄，
申请(专利权)人：聚灿光电科技宿迁有限公司，
类型：发明
国别省市：