一种高亮度发光二极管晶粒制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体制备技术领域，提供一种具有新型结构的高亮度发光二极管晶粒，包括Ｐ面电极层、Ｐ型掺杂层、Ｎ型掺杂层、衬底层和Ｎ面电极层，其所述Ｐ型掺杂层的正面设有粗化结构。本实用新型专利技术利用化学腐蚀等方法使Ｐ型掺杂层形成正面粗化的结构，减少了全内反射的光，增加了发光区的面积，从而提升了出光效率，提高了发光二极管的发光亮度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制备技术，具体的说是一种具有新型结构的高亮度发光二 极管晶粒。技术背景 发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体 和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数 载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为 光能。PN结施加反向电压时，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原 理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电 压)，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的 强弱与电流有关。由于半导体材料和空气折射率差异很大，对没有封装的半导体发光晶粒，针对单 面发射平滑表面，由于非常强烈的内表面全反射导致晶粒的外量子效率非常低。如半导体 材料氮化镓的折射率为2.5，空气的折射率为1，其内全反射临界角(从法线方向到界面方 向)为23°，忽略背面和边缘出光，大约只有4%的光可以从晶粒正面射出。虽然反射回去 的光可以再反射回来，来回往复，再加上一部分光从侧面射出，其总的出光效率相比内量子 效率仍非常低(约15%)。晶粒的出光效率几乎决定了半导体照明晶粒的发光亮度。因此， 现有技术制造的发光二极管其发光亮度有待进一步的提高。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，提供一种具有新型结 构的高亮度发光二极管晶粒，能有效提高发光二极管的发光亮度。本技术的目的是通过如下技术措施来实现的一种高亮度发光二极管晶粒， 包括P面电极层、P型掺杂层、N型掺杂层、衬底层和N面电极层，其所述P型掺杂层的正面 设有粗化结构。在上述技术方案中，所述高亮度发光二极管晶粒截面呈梯形。本技术的有益效果在于，利用化学腐蚀等方法使P型掺杂层形成正面粗化的 结构，减少了全内反射的光，增加了发光区的面积，从而提升了出光效率，提高了发光二极 管的发光亮度。附图说明图1为本技术一种高亮度发光二极管晶粒的结构示意图。图2为图1中A处的局部放大图。其中1. P面电极层、2. P型掺杂层、3. N型掺杂层、4.衬底层、5. N面电极层、6.粗 化结构。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步的描述。如图1、2所示，本实施例一种高亮度发光二极管晶粒，其截面呈梯形，包括P面电 极层1、P型掺杂层2、N型掺杂层3、衬底层4和N面电极层5，其所述P型掺杂层2的正面 设有粗化结构6。本技术所涉及的发光二极管晶粒是半导体发光二极管制造过程中的中间产 品，是利用物理或化学气相沉积的方法在衬底层4上生长出P型掺杂层2和N型掺杂层3， 然后通过蒸镀的方法在两面分别镀上N面电极层5和P面电极层1，最后再利用化学腐蚀等 方法使P型掺杂层2形成正面的粗化结构6，此粗化结构6能够减少全内反射的光，增加发 光区的面积，从而提升出光效率，提高发 光亮度。权利要求一种高亮度发光二极管晶粒，包括P面电极层、P型掺杂层、N型掺杂层、衬底层和N面电极层，其特征在于在P型掺杂层的正面设有粗化结构。2.根据权利要求1所述的一种高亮度发光二极管晶粒，其特征是所述高亮度发光二 极管晶粒截面呈梯形。专利摘要本技术涉及半导体制备
，提供一种具有新型结构的高亮度发光二极管晶粒，包括P面电极层、P型掺杂层、N型掺杂层、衬底层和N面电极层，其所述P型掺杂层的正面设有粗化结构。本技术利用化学腐蚀等方法使P型掺杂层形成正面粗化的结构，减少了全内反射的光，增加了发光区的面积，从而提升了出光效率，提高了发光二极管的发光亮度。文档编号H01L33/22GK201773862SQ20102027862公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日专利技术者胡泰祥 申请人:元茂光电科技(武汉)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高亮度发光二极管晶粒，包括Ｐ面电极层、Ｐ型掺杂层、Ｎ型掺杂层、衬底层和Ｎ面电极层，其特征在于：在Ｐ型掺杂层的正面设有粗化结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡泰祥，
申请(专利权)人：元茂光电科技武汉有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]