一种提高发光效率的发光二极管制造技术

一种提高发光效率的发光二极管，涉及光电技术领域。本实用新型专利技术包括蓝宝石衬底以及依次置于蓝宝石衬底上方的氮化镓层、ITO薄膜和SiO2保护层二。ITO薄膜和氮化镓层上分别置有金属电极。其结构特点是，所述蓝宝石衬底的底面有数多个粗化孔，蓝宝石衬底下表面附着反射层。同现有技术相比，本实用新型专利技术可以有效提高光提取效率，提升芯片的质量和性能，具有工艺简单，适宜大量生产的特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电
，特别是能提高光提取效率的发光二极管。
技术介绍
半导体被广泛应用于固态照明光源，其绿色节能的特点被普遍关注，其具有发热 量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、体积小可平面封装等优点，使半导体照明有望成为下 一代照明光源。随着LED产业的进一步发展，LED的应用市场越来越广阔，目前LED在汽车 内外灯光、显示器背光、室外景观照明，便携式系统闪光灯、投影仪光源、广告灯箱、电筒、交 通灯等都有广泛应用。LED的一般制造方法是在蓝宝石衬底上生长氮化镓基材料，由于衬底两面都是光 滑平面，部分光经过衬底由于折射率差引起的全反射而损耗，光子经过多次反射后被吸收， 从而造成光提取效率不高的问题，影响外量子效率。为了提高光提取效率，现有技术中，如 中国专利公开号为CN101345274的《一种利用图形化衬底提高GaN基LED发光效率的方 法》，它采用了图形化衬底；如中国专利申请号为200910037772的《表面粗化的发光二极管 芯片及其制造方法》，它提出在衬底背面做图形。然而，上述现有技术由于芯片衬底减薄后 工艺操作困难，不便于大量生产。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术的目的是提供一种提高发光效率的发光二 极管。它可以有效提高光提取效率，提升芯片的质量和性能，具有工艺简单，适宜大量生产 的特点。为了达到上述专利技术目的，本技术的技术方案以如下方式实现一种提高发光效率的发光二极管，它包括蓝宝石衬底以及依次置于蓝宝石衬底上 方的氮化镓层、ITO薄膜和SiO2保护层二。ITO薄膜和氮化镓层上分别置有金属电极。其 结构特点是，所述蓝宝石衬底的底面有数多个粗化孔，蓝宝石衬底下表面附着反射层。本技术由于采用了上述结构，通过在蓝宝石衬底背面打孔或者划沟槽，能有 效的增加芯片底部的出光几率，从而提高光提取效率，提升芯片的质量和性能。本技术 具有工艺简单，适宜大量生产的特点。本技术与现有技术比较可以将光提取效率提高 5-10%。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。附图说明图1至图10是制备本技术发光二极管实施例一的方法步骤示意图；图10也是本技术发光二极管的结构示意图。具体实施方式参看图10，本技术发光二极管包括蓝宝石衬底1以及依次置于蓝宝石衬底1 上方的氮化镓层2、ΙΤ0薄膜5和SiA保护层二 7。ITO薄膜5和氮化镓层2上分别置有金 属电极9。蓝宝石衬底1的底面有数多个粗化孔4，蓝宝石衬底1下表面附着反射层10。实施例一，本技术发光二极管的一种制备方法是①参看图1，在蓝宝石衬底1下表面和在蓝宝石衬底上方生长的氮化镓2的上表面 用等离子化学气相沉积的方法分别覆盖SiA保护层一 3 ；②参看图2，用355nm激光器在蓝宝石衬底1底面打数多个深度为350-400 μ m的 粗化孔4 ；③参看图3，用350°C体积比为3 1的浓硫酸和磷酸刻蚀粗化孔4的侧壁；④参看图4，用缓冲蚀刻液BOE去除SW2保护层一 3，并在氮化镓2的上表面用电 子束蒸发方法蒸镀一层厚度为0. M μ m的ITO薄膜5 ；⑤参看图5，用光刻和湿法刻蚀方法定义出N型氮化镓区域，然后用ICP刻蚀出N 型电极区域6 ；⑥参看图6，用等离子化学气相沉积的方法在器件表面覆盖厚度为0. Μμ m的 SiO2保护层二 7 ；⑦参看图7，用光刻和湿法刻蚀的方法定义电极位置8 ；⑧参看图8，用电子束蒸发的方法蒸镀厚度为1.5_2μπι的电极9 ；⑨参看图9，用研磨设备对蓝宝石衬底1从底面减薄至80-120 μ m，粗化孔4的孔 深为 10-20 μ m ；⑩参看图10，在蓝宝石衬底1下表面蒸镀一层反射层10。实施例二，本技术发光二极管的另一种制备方法是①在蓝宝石衬底1上方生长氮化镓2 ；②在氮化镓2的上表面用电子束蒸发方法蒸镀一层ITO薄膜5 ；③用光刻和湿法刻蚀方法定义出N型氮化镓区域，然后用ICP刻蚀出N型电极区 域6;④用等离子化学气相沉积的方法在器件表面覆盖S^2保护层二 7 ；⑤用光刻和湿法刻蚀的方法定义电极位置8 ；⑥用电子束蒸发的方法蒸镀电极9 ；⑦用研磨设备对蓝宝石衬底1从底面减薄；⑧用钻石刀划片机在蓝宝石衬底1底面按照垂直网格划出沟槽；⑨在蓝宝石衬底1下表面蒸镀一层反射层10。权利要求1. 一种提高发光效率的发光二极管，它包括蓝宝石衬底(1)以及依次置于蓝宝石衬底 (1)上方的氮化镓层(2)、ΙΤ0薄膜(5)和SiO2保护层二(7)，ITO薄膜(5)和氮化镓层(2) 上分别置有金属电极(9)，其特征在于，所述蓝宝石衬底(1)的底面有数多个粗化孔，蓝 宝石衬底(1)下表面附着反射层(10)。专利摘要一种提高发光效率的发光二极管，涉及光电
本技术包括蓝宝石衬底以及依次置于蓝宝石衬底上方的氮化镓层、ITO薄膜和SiO2保护层二。ITO薄膜和氮化镓层上分别置有金属电极。其结构特点是，所述蓝宝石衬底的底面有数多个粗化孔，蓝宝石衬底下表面附着反射层。同现有技术相比，本技术可以有效提高光提取效率，提升芯片的质量和性能，具有工艺简单，适宜大量生产的特点。文档编号H01L33/00GK201918419SQ20102069790公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日专利技术者张雪亮 申请人:同方光电科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种提高发光效率的发光二极管，它包括蓝宝石衬底（１）以及依次置于蓝宝石衬底（１）上方的氮化镓层（２）、ＩＴＯ薄膜（５）和ＳｉＯ２保护层二（７），ＩＴＯ薄膜（５）和氮化镓层（２）上分别置有金属电极（９），其特征在于，所述蓝宝石衬底（１）的底面有数多个粗化孔（４），蓝宝石衬底（１）下表面附着反射层（１０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪亮，
申请(专利权)人：同方光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11