发光二极管及其制备方法技术

本公开提供了一种发光二极管及其制备方法，属于半导体技术领域。该发光二极管包括衬底，以及依次生在衬底上的n型半导体层、复合发光层和透明导电层；复合发光层包括多个纳米线结构和散射介质，多个纳米线结构沿生长方向延伸，且相互平行间隔排布，散射介质填充在多个纳米线结构之间，散射介质为SiO2复合Ag粒子散射介质。本公开能够提高匀光效果。本公开能够提高匀光效果。本公开能够提高匀光效果。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管及其制备方法


[0001]本公开属于半导体
，特别涉及一种发光二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种可以将电能直接转化为光能的半导体光电器件，由于其具有能源利用率高、响应速度快、使用寿命长以及环境友好等特点，当前已经受到越来越多的关注。
[0003]在相关技术中，发光二极管被用于制作mini
‑
LED背光模组，由于各发光二极管之间互不相互干扰，所以配置有mini
‑
LED背光模组的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，能够具有较高的峰值亮度和理想的暗态区域。
[0004]然而，由于mini
‑
LED背光模组通过空间分割背光单元(BLU)来实现局部调光，所以导致空间分割背光单元(BLU)会反过来影响mini
‑
LED背光模组的匀光效果。

技术实现思路

[0005]本公开实施例提供了一种发光二极管及其制备方法，能够提高匀光效果。所述技术方案如下：
[0006]一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管，包括衬底，以及依次生在所述衬底上的n型半导体层、复合发光层和透明导电层；
[0007]所述复合发光层包括多个纳米线结构和散射介质，多个所述纳米线结构沿生长方向延伸，且相互平行间隔排布，所述散射介质填充在多个所述纳米线结构之间，所述散射介质为SiO2复合Ag粒子散射介质。
[0008]在本公开的一种实现方式中，所述纳米线结构包括依次叠设的浅阱层、MQW发光层、P型半导体层。
[0009]在本公开的一种实现方式中，所述n型半导体层包括依次叠设的缓冲层、n掺三维层、n掺二维层和n型GaN层。
[0010]另一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管的制备方法，包括：
[0011]提供一衬底；
[0012]在所述衬底上生长n型半导体层；
[0013]在所述n型半导体层上制备多个纳米线结构；
[0014]在多个所述纳米线结构之间填充散射介质，所述散射介质为SiO2复合Ag粒子散射介质；
[0015]在所述纳米线结构和所述散射介质远离所述衬底的一面制备透明导电层。
[0016]在本公开的一种实现方式中，在所述n型半导体层上制备多个纳米线结构，包括：
[0017]在所述n型半导体层上依次生长浅阱层、MQW发光层、P型半导体层；
[0018]在所述P型半导体层上形成刻蚀掩膜层；
[0019]基于所述刻蚀掩膜层，由所述P型半导体层刻蚀至所述n型半导体层背离所述衬底
的一面，从而形成多个纳米线结构。
[0020]在本公开的一种实现方式中，在所述P型半导体层上形成刻蚀掩膜层，包括：
[0021]在所述P型半导体层上沉积SiO2层；
[0022]在所述SiO2层上制备Cr硬质掩膜层；
[0023]在所述Cr硬质掩膜层上旋涂PS球颗粒层；
[0024]基于所述PS球颗粒层，由所述Cr硬质掩膜层刻蚀至所述P型半导体层背离所述衬底的一面，使得未被刻蚀的所述Cr硬质掩膜层和所述SiO2层作为刻蚀掩膜层。
[0025]在本公开的一种实现方式中，基于所述PS球颗粒层，由所述Cr硬质掩膜层刻蚀至所述P型半导体层背离所述衬底的一面，包括：
[0026]进行等离子体反应刻蚀，由所述Cr硬质掩膜层刻蚀至所述SiO2层背离所述衬底的一面，刻蚀的部分为所述PS球颗粒层中各PS球颗粒之间的空隙内的所述Cr硬质掩膜层；
[0027]进行基于CF4‑
的反应离子刻蚀，由所述SiO2层刻蚀至所述P型半导体层背离所述衬底的一面，未刻蚀的部分为所述PS球颗粒层中各PS球颗粒在所述SiO2层上的正投影。
[0028]在本公开的一种实现方式中，基于所述刻蚀掩膜层，由所述P型半导体层刻蚀至所述n型半导体层背离所述衬底的一面，从而形成多个纳米线结构，包括：
[0029]进行基于Cl2/BCl3气体混合物的电感耦合等离子体刻蚀，得到SiO2/GaN纳米线结构；
[0030]对所述SiO2/GaN纳米线结构的侧壁，进行基于KOH的湿法刻蚀；
[0031]将所述SiO2/GaN纳米线结构浸入缓冲物氧化刻蚀剂中，以去除所述刻蚀掩膜层，得到所述纳米线结构。
[0032]在本公开的一种实现方式中，在多个所述纳米线结构之间填充散射介质，包括：
[0033]提供散射胶体；
[0034]将所述散射胶体旋涂至所述纳米线结构的表面；
[0035]进行退火处理，使得所述散射胶体固化为散射介质；
[0036]进行基于O2/CH4的反应离子刻蚀，从而将位于所述纳米线结构背离所述衬底的一面的所述散射介质去除。
[0037]在本公开的一种实现方式中，提供散射胶体，包括：
[0038]在搅拌下，依次加入乙醇、去离子水和纳米银溶液；
[0039]加入HN4OH作为催化剂；
[0040]静置后，加入纯四乙基正硅酸盐，并水浴搅拌；
[0041]静置后，进行离心处理，以去除杂质；
[0042]分散至乙醇中并搅拌，加入聚二甲基硅氧烷，以得到散射胶体。
[0043]本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0044]在本公开实施例提供的发光二极管工作的过程中，复合发光层出光，由于散射介质填充在多个纳米线结构之间，且散射介质为SiO2复合Ag粒子散射介质，所以复合发光层的出光能够在发光二极管内得到充分的散射，出光方向可以达到理想状态下180
°
，且出光可在发光二极管之间互相传导，最大限度降低传统空间分割背光单元结构剪切效应的发生，有效的提高了匀光效果。
附图说明
[0045]为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0046]图1是本公开实施例提供的发光二极管的结构示意图；
[0047]图2是本公开实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程图；
[0048]图3是本公开实施例提供的另一种发光二极管的制备方法的流程图；
[0049]图4是本公开实施例提供的发光二极管的制备过程示意图；
[0050]图5是本公开实施例提供的发光二极管的制备过程示意图；
[0051]图6是本公开实施例提供的发光二极管的制备过程示意图；
[0052]图7是本公开实施例提供的发光二极管的制备过程示意图；
[0053]图8是本公开实施例提供的发光二极管的制备过程示意图。
[0054]图中各符号表示含义如下：
[0055]10、衬底；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，其特征在于，包括衬底(10)，以及依次生在所述衬底(10)上的n型半导体层(80)、复合发光层(40)和透明导电层(50)；所述复合发光层(40)包括多个纳米线结构(410)和散射介质(420)，多个所述纳米线结构(410)沿生长方向延伸，且相互平行间隔排布，所述散射介质(420)填充在多个所述纳米线结构(410)之间，所述散射介质(420)为SiO2复合Ag粒子散射介质(420)。2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述纳米线结构(410)包括依次叠设的浅阱层(411)、MQW发光层(412)、P型半导体层(416)。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述n型半导体层(80)包括依次叠设的缓冲层(20)、n掺三维层(60)、n掺二维层(70)和n型GaN层(30)。4.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底(10)；在所述衬底(10)上生长n型半导体层(80)；在所述n型半导体层(80)上制备多个纳米线结构(410)；在多个所述纳米线结构(410)之间填充散射介质(420)，所述散射介质(420)为SiO2复合Ag粒子散射介质(420)；在所述纳米线结构(410)和所述散射介质(420)远离所述衬底(10)的一面制备透明导电层(50)。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述n型半导体层(80)上制备多个纳米线结构(410)，包括：在所述n型半导体层(80)上依次生长浅阱层(411)、MQW发光层(412)、P型半导体层(416)；在所述P型半导体层(416)上形成刻蚀掩膜层；基于所述刻蚀掩膜层，由所述P型半导体层(416)刻蚀至所述n型半导体层(80)背离所述衬底(10)的一面，从而形成多个纳米线结构(410)。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述P型半导体层(416)上形成刻蚀掩膜层，包括：在所述P型半导体层(416)上沉积SiO2层(430)；在所述SiO2层(430)上制备Cr硬质掩膜层(440)；在所述Cr硬质掩膜层(440)上旋涂PS球颗粒层(450)；基于所述PS球颗粒层(450)，由所述Cr硬质掩膜层(440)刻蚀至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈张笑雄，龚逸品，王江波，
申请(专利权)人：华灿光电苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：