【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光电子制造，特别涉及一种反极性发光二极管及其制备方法。
技术介绍
1、反极性发光二极管(reverse polarity light emitting diodes，简称rpled)，也叫做“逆向led”。它的工作原理与普通的发光二极管相反，当给rpled施加反向电压时，其pn结处的载流子会与夹杂在其中的杂质离子复合，产生能量释放，使rpled发出光芒。
2、反极性发光二极管通常采用垂直结构，反极性垂直发光二极管包括依次层叠的衬底、反射镜层、透明导电层、介质膜和外延层。在介质膜上设有露出透明导电层的通孔，通孔内设置有欧姆接触材料，以使得透明导电层能通过通孔与外延层电性连接。
3、由于通孔的尺寸决定了外延层和透明导电层的接触面积。因此，如何设计通孔对外延片的发光效果有重要影响。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种反极性发光二极管及其制备方法，能降低发光二极管的电压并提升发光二极管的亮度。所述技术方案如下：
2、一方面，本公开实施例提供了一种发光二极管，所述发光二极管包括：衬底、透明导电层、介质层和外延层，所述透明导电层、所述介质层和所述外延层依次层叠在所述衬底上；所述介质层中具有通孔，所述通孔内填充有导电材料，所述导电材料分别与所述透明导电层和所述外延层电性连接，所述通孔靠近所述衬底的一端的孔径小于所述通孔远离所述衬底的一端的孔径。
3、可选地，所述通孔包括相连的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段靠近所述衬底，所述第一孔段
4、可选地，所述第一孔段的径向截面积与所述第二孔段的径向截面积之比为1/2至2/3。
5、可选地，所有所述通孔的第一孔段的径向截面积之和与所述发光二极管的发光区面积之比为0.5％至20％。
6、可选地，所有所述通孔的第二孔段的径向截面积之和与所述发光二极管的发光区面积之比为1％至30％。
7、可选地，所述第一孔段内的导电材料与所述第二孔段内的导电材料不同。
8、可选地，所述发光二极管还包括第一电极，所述第一电极位于所述外延层远离所述衬底的表面；所述介质层具有多个阵列排布的所述通孔，所述通孔在所述衬底上的正投影位于所述第一电极在所述衬底上的正投影外。
9、可选地，所述外延层包括依次层叠的欧姆接触层、第一半导体层、多量子阱层和第二半导体层，所述透明导电层通过所述通孔与所述欧姆接触层连接。
10、另一方面，本公开实施例还提供了一种发光二极管的制备方法，所述制备方法包括：提供一生长衬底；在所述生长衬底上依次形成外延层和介质层，所述介质层远离所述生长衬底的具有露出所述外延层的通孔，所述通孔中填充有导电材料，所述通孔内填充有导电材料，所述通孔靠近所述衬底的一端的孔径小于所述通孔远离所述衬底的一端的孔径；在所述介质层上形成透明导电层，所述透明导电层位于所述介质层远离所述生长衬底的表面和所述通孔内的导电材料上；在所述透明导电层远离外延层的一侧键合衬底，并去除所述生长衬底。
11、可选地，在所述生长衬底上依次形成外延层和介质层包括：在所述生长衬底上形成所述外延层；在所述外延层的远离所述生长衬底的表面形成导电材料块；在所述外延层远离所述生长衬底的表面和所述导电材料块上形成所述介质层，所述介质层具有露出所述导电材料块的凹孔，所述凹孔的径向截面积小于所述导电材料块的径向截面积。
12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
13、本公开实施例的发光二极管包括依次层叠在衬底上的透明导电层、介质层和外延层。其中，介质层中具有通孔，在通孔内还填充有导电材料，通过导电材料连接透明导电层和介质层，以使得透明导电层与外延层电性连接。通孔中靠近衬底的一端的孔径小于通孔远离衬底的一端的孔径，这样将通孔设置为一端开口大，一端开口小的结构，使得通孔的开口较大的一端与外延层连接，让导电材料与外延层接触的面积较大，且让通孔开口较小的一端与透明导电层连接，使得导电材料与透明导电层的接触面积较小。
14、由于导电材料和外延层的接触面积决定发光二极管的电性，导电材料与外延层接触面积大了，相当于欧姆接触面积增大，与之对应的参数电压就会变小。因此，导电材料和外延层的接触面积越大，发光二极管的电压越小，导电材料和外延层的接触面积越小，发光二极管的电压越大。所以，通孔的开口较大的一端与外延层接触的面积较大，能有效降低发光二极管的正向电压。
15、由于介质膜层的面积决定发光二极管的亮度，介质膜层面积越大，发光二极管的亮度越高，介质膜层面积越小，发光二极管的亮度越低。所以，通孔的开口较小的一端的面积越小，与之对应的介质膜层面积越大，能有效提升发光二极管的亮度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：衬底(10)、透明导电层(20)、介质层(30)和外延层(40)，所述透明导电层(20)、所述介质层(30)和所述外延层(40)依次层叠在所述衬底(10)上；
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述通孔(31)包括相连的第一孔段(311)和第二孔段(312)，所述第一孔段(311)靠近所述衬底(10)，所述第一孔段(311)的孔径小于所述第二孔段(312)的孔径。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第一孔段(311)的径向截面积与所述第二孔段(312)的径向截面积之比为1/2至2/3。
4.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所有所述通孔(31)的第一孔段(311)的径向截面积之和与所述发光二极管的发光区面积之比为0.5％至20％。
5.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所有所述通孔(31)的第二孔段(312)的径向截面积之和与所述发光二极管的发光区面积之比为1％至30％。
6.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于
7.根据权利要求1至6任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管还包括第一电极(51)，所述第一电极(51)位于所述外延层(40)远离所述衬底(10)的表面；
8.根据权利要求1至6任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述外延层(40)包括依次层叠的欧姆接触层(42)、第一半导体层、多量子阱层和第二半导体层，所述透明导电层(20)通过所述通孔(31)与所述欧姆接触层(42)连接。
9.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述生长衬底上依次形成外延层和介质层包括：
...【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括：衬底(10)、透明导电层(20)、介质层(30)和外延层(40)，所述透明导电层(20)、所述介质层(30)和所述外延层(40)依次层叠在所述衬底(10)上；
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述通孔(31)包括相连的第一孔段(311)和第二孔段(312)，所述第一孔段(311)靠近所述衬底(10)，所述第一孔段(311)的孔径小于所述第二孔段(312)的孔径。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第一孔段(311)的径向截面积与所述第二孔段(312)的径向截面积之比为1/2至2/3。
4.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所有所述通孔(31)的第一孔段(311)的径向截面积之和与所述发光二极管的发光区面积之比为0.5％至20％。
5.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所有...
【专利技术属性】
技术研发人员：杭伟，王洪占，张美，石时曼，吴军，翁伟，
申请(专利权)人：华灿光电苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。