光取出层及其制备方法技术

本申请涉及一种光取出层，所述光取出层包括层叠设置的：第一折射层，所述第一折射层包括至少一层蓝宝石层；第二折射层，所述第二折射层包括至少一层低折射层，所述低折射层的折射率介于所述第一折射层的整体折射率和空气的折射率之间

【技术实现步骤摘要】
光取出层及其制备方法、发光器件


[0001]本申请涉及发光二极管
，尤其涉及光取出技术
。

技术介绍

[0002]AlGaN
基紫外发光二极管
(LED)
因为其在空气净化
、
杀菌消毒
、
紫外光疗
、
生化检测
、
保密通信等领域的广泛应用前景而受到持续关注
。AlGaN
基紫外发光二极管一般采用蓝宝石衬底，光线从蓝宝石处射出
。
蓝宝石和空气界面存在较大的折射率差，这导致从蓝宝石面出射的光逃逸锥角较小，光取出效率低
。
目前低的光取出效率严重限制了
AlGaN
基紫外发光二极管的应用发展
。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种光取出层及其制备方法
、
发光器件，以解决蓝宝石衬底光取出效率低的技术问题
。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种光取出层，所述光取出层包括层叠设置的：
[0005]第一折射层，所述第一折射层包括至少一层蓝宝石层；
[0006]第二折射层，所述第二折射层包括至少一层低折射层，所述低折射层的折射率介于所述第一折射层的整体折射率和空气的折射率之间
。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述低折射层的材料选自二氧化硅
、
二氧化氮
、
氧化铪
、
氟化镁
、
二氧化钛中的至少一种
。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述第一折射层中，至少有一层蓝宝石层为表面具有粗化结构的蓝宝石粗化层；和
/
或，
[0009]所述第二折射层中，至少有一层低折射层为表面具有粗化结构的低折射粗化层，
[0010]其中，所述粗化结构为凹坑或凸台
。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述粗化结构的直径为
20nm
‑
50um
；和
/
或，
[0012]所述粗化结构的分布密度为1‑
10^8
个
/cm2。
[0013]第二方面，本申请实施例提供一种光取出层的制备方法，所述方法可用以制备第一方面任一实施例所述的光取出层，所述方法包括如下步骤：
[0014]制备第一折射层；
[0015]在所述第一折射层上沉积至少一层低折射层，
[0016]其中，所述第一折射层为第一方面任一实施例所述的第一折射层，所述低折射层为第一方面任一实施例所述的低折射层
[0017]所述制备第一折射层，包括如下步骤：
[0018]提供蓝宝石衬底，或者，提供蓝宝石衬底，并在所述蓝宝石衬底上沉积至少一层蓝宝石层
。
[0019]在本申请的一些实施例中，所述方法还包括如下两个步骤中的至少一个步骤：
[0020]通过激光打点技术对蓝宝石衬底或蓝宝石层进行粗化处理，得到蓝宝石粗化层；
[0021]通过激光打点技术对低折射层进行粗化处理，得到低折射粗化层
。
[0022]在本申请的一些实施例中，所述激光打点的功率为
0.2
～
1.5W
；和
/
或，
[0023]所述激光打点所用的激光的频率为
50
～
250Hz。
[0024]在本申请的一些实施例中，所述激光打点的步进不小于
10um
；和
/
或，
[0025]所述激光打点的速度为
100
‑
800nm/s。
[0026]在本申请的一些实施例中，所述激光打点的
BE
不小于
50um。
[0027]第三方面，本申请实施例提供一种发光器件，所述发光器件包括：
[0028]AlGaN
基紫外发光二极管；
[0029]设置在所述
AlGaN
基紫外发光二极管出光侧的光取出层，所述光取出层为第一方面任一实施例所述的光取出层，或者第二方面任一实施例所述的方法制备得到的光取出层，
[0030]其中，所述第一折射层相比于所述第二折射层更靠近所述
AlGaN
基紫外发光二极管
。
[0031]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0032]本申请实施例提供的光取出层，通过在折射率高的第一折射层和折射率低的空气之间设置折射率较低的第二折射层，光在第一折射层中射向第二折射层时，由于第二折射层的折射率高于空气的折射率，这使得临界角
θ
增大，有利于光线更多地注射，从而增加光取出率
。
附图说明
[0033]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理
。
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0035]图1为本申请实施例提供的一种光取出层的结构示意图；
[0036]图2为本申请实施例提供的一种发光器件的结构示意图
。
[0037]图1和图2中涉及的标号为如下含义：
[0038]1‑
第一折射层，2‑
AlN
缓冲层，3‑
n
型
AlGaN
层，4‑
量子阱阱区，5‑
电子阻挡层
,6
‑
p
型半导体层，7‑
n
区金属电极层，8‑
p
区金属电极层，9‑
n
区加厚电极层，
10
‑
p
区加厚电极层，
11
‑
钝化层，
12
‑
n
区焊盘金属层，
13
‑
p
区焊盘金属层，
14
‑
第二折射层，
15
‑
蓝宝石粗化层，
16
‑
低折射粗化层，
17
‑
AlGaN
基紫外发光二极管
具体实施方式
[0039]为使本申请实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光取出层，其特征在于，所述光取出层包括层叠设置的：第一折射层，所述第一折射层包括至少一层蓝宝石层；第二折射层，所述第二折射层包括至少一层低折射层，所述低折射层的折射率介于所述第一折射层的整体折射率和空气的折射率之间
。2.
根据权利要求1所述的光取出层，其特征在于，所述低折射层的材料选自二氧化硅
、
氮化硅
、
氧化铪
、
氟化镁
、
二氧化钛中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的光取出层，其特征在于，所述第一折射层中，至少有一层蓝宝石层为表面具有粗化结构的蓝宝石粗化层；和
/
或，所述第二折射层中，至少有一层低折射层为表面具有粗化结构的低折射粗化层，其中，所述粗化结构为凹坑或凸台
。4.
根据权利要求3所述的光取出层，其特征在于，所述粗化结构的直径为
20nm
～
50um
；和
/
或，所述粗化结构的分布密度为1‑
10^8
个
/cm2。5.
一种光取出层的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：制备第一折射层；在所述第一折射层上沉积至少一层低折射层，其中，所述第一折射层为权利要求1‑4中任意一项所述的第一折射层，所述低折射层为权利要求1‑4中任意一项所述的低折射层，所述制备第一折射层，包括如下步骤：提供蓝宝石衬底，或者，提供蓝宝石衬底，并在所述蓝宝石衬底上沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爽，张会雪，李红霞，
申请(专利权)人：苏州紫灿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：