一种发光二极管包括外延层结构、第一电极、以及第二电极。第一电极和第二电极分开设置在外延层结构上，外延层结构在形成有第一电极的表面上的均方根粗糙度小于大约３。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光二极管(LED)结构，更具体地，涉及一种具有用于反射电极的光 滑表面的LED结构。
技术介绍
发光二极管(LED)已开发很多年了，其广泛用于各种光应用场合。由于LED重量 轻，耗能少，并且具有很好的电能-光转换效率，在一些应用领域，已经希望用LED取代诸如 白炽灯和荧光光源等传统光源。这样的LED以相对较窄的角度扩散方向发光，不产生侧光， 从而光不能容易地被封装中的光学元件收集。换言之，相比于安装有蓝宝石衬底的常规横 向LED，薄膜AlInGaNLED每立体弧度产生更多的光，并且由此产生的光子可以被高效利用。 然而，目前的LED的效率(流明/瓦)仍然没有高到足以替代常规光源用于一般照明或者 其它光应用场合。因此，需要一种技术来改进LED的结构，使得它们以比常规LED更高效的方式发光。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，一种发光二极管包括外延层结构、第一电极、以及第二电 极。所述第一电极和所述第二电极分开设置在所述外延层结构上，而所述外延层结构在形 成有所述第二电极的表面上具有小于约3nm的RMS(均方根)粗糙度。在本专利技术的另一个方面中，一种制造发光二极管的方法包括以下步骤形成外延 层结构，和在所述外延层结构上分开淀积第一电极和第二电极。所述外延层结构在形成有 所述第二电极的表面上具有小于约3nm的RMS粗糙度。可以理解，根据以下详细描述，本专利技术的其它方面对于本领域技术人员也将变得 非常明显，其中，仅以例示的方式示出并描述了本专利技术的示例方面。应当明白，本专利技术包括 其它不同方面，并且它的一些细节在各种其它方面中能够修改，所有这些都没有脱离本发 明的精神和保护范围。因此，附图和详细描述应被认为在本质上是例示性的而非限制性的。附图说明以举例而非限制的方式在附图中例示了本专利技术的各个方面，其中图IA是垂直LED结构的截面图。图IB是垂直LED结构的俯视图，其中示出了构图的η接触部。图2Α是具有金属接点和基座(sub-mount)的倒装横向LED结构的截面图。图2B是在倒装到基座之前同时具有ρ电极和η电极的倒装横向LED结构的俯视 图。图3例示了在垂直LED结构中出现的示例光提取。图4是p-GaN层和银(Ag)层之间的粗糙界面的示意图，其示出了粗糙界面对入射光进行散射，并将光耦合成表面等离振子模式(surface Plasmonmode) 0图5A-5C例示了制造垂直LED的过程，其中，该垂直LED具有用于形成反射电极的 光滑表面。图6A-6C例示了制造倒装横向LED结构的过程，其中，该倒装横向LED结构具有用 于形成反射电极的光滑表面。具体实施例方式以下结合附图阐述的详细描述意在作为对本专利技术的多个方面的描述，而不是用来 表示可以实现本专利技术的所有方面。所述详细描述包括用来提供对本专利技术的透彻理解的具体 细节。然而，本领域技术人员应明白，无需这些具体细节，也可以实现本专利技术。在一些情况 中，以框图形式示出了公知的结构和组件，以避免掩盖本专利技术的概念。图IA和IB分别例示了垂直LED的截面图和俯视图。如图IA所示，垂直LED器 件100具有垂直电流注入结构，该垂直电流注入结构包括构图的η型接触部(或η型电 极)101、具有粗糙表面的η型GaN基材料层(n-typeGaN-based layer) 102、有源区103、ρ 型GaN基材料层(p-type GaN-based layer) 104、宽区域反射性ρ型接触部(或ρ型电极或 反射性P电极)105、以及用来机械支承该器件结构的导热和/或导电衬底106。在制造过程中，在衬底(未示出)上形成η型GaN基材料层102，在η型GaN基材 料层102上形成有源区103，并且在有源区103上形成ρ型GaN基材料层104，然而，也可以 包括其它层。直接或间接地在P型GaN基材料层104上形成ρ型电极105。去除其上形成 了 η型GaN基材料层102的衬底，从而可以在η型GaN基材料层102的接合到被去除的衬 底的表面上形成构图的η型电极101。在用于机械支承的导热衬底106上安装反射性ρ型 电极105。由于η型GaN基材料层102和ρ型GaN基材料层104彼此相对，它们一起形成了 针对有源区103的一对载流子注入器。因此，当向LED器件100提供电源时，电子和空穴将 在有源区103中结合，从而以光的形式释放能量。在图IA中，LED器件100内部的箭头示 出，从P型电极105向构图的η型电极101大致垂直地形成电通路。图IB示出了图IA中 的垂直LED的俯视图，其中，示出了具有四个指部和一个横条的η型接触部。本领域技术人 员应明白，η型接触部的电极图案并不限于所示的电极图案。图2Α例示了倒装横向LED器件200的截面图。如图所示，通过将具有横向电流注 入结构的横向LED器件200’翻转并安装在具有匹配金属接触焊盘208的基座衬底207上， 形成了倒装横向LED器件200。基座衬底207可以电绝缘或导电。可以通过形成电绝缘基 座207或者通过在导电基座(未示出)上形成绝缘介电涂层，来将金属接触焊盘208彼此 电隔离。横向LED器件200’包括具有粗糙表面的η型GaN基材料层201、形成在η型GaN 基材料层201上的有源区202、ρ型GaN基材料层203、ρ型电极204、以及η型电极205。在制造过程中，在形成所述η型电极之前，去除ρ型电极204、有源区202、以及ρ型 GaN基材料层203各自的一部分，使得在η型GaN基材料层201的顶部形成η型电极205。 在图2Α中，LED器件200，内部的箭头示出，从ρ型电极204到η型电极205形成了电通路。 在形成η型电极205之后，翻转LED器件200，，并将该LED器件200，经由焊料或金属互连 206安装在基座衬底207上，以形成倒装横向LED器件200。图2B示出了图2A中的LED器件200，在被翻转安装到基座衬底207上之前的俯 视图。图2B示出，ρ型电极204的面积比η型电极205的面积大。利用GaN基材料形成了图1Α-1Β和图2Α-2Β的LED器件中的η型GaN基材料层、ρ 型GaN基材料层、以及有源层。当向LED器件施加电压，被注入的载流子(S卩，空穴和电子) 在有源层中复合，从而产生光辐射。所述GaN基材料的反射率在460nm波长处约为2. 4。如 果GaN基材料层和附近空气(或者其它封装材料)之间的界面处的光入射角大于临界角， 则由于全内反射(TIR)，在LED器件内产生的光的绝大容易被捕获在该LED器件内部。根据 Snell折射定律，GaN/空气界面处的临界角大约为6度。常规上，为了增加光从LED器 件逃逸出的机会，LED器件的顶部表面被随机粗糙化，以打破TIR的限制。现在将参考图3描述LED器件的光提取。图3所示的LED器件300是垂直LED器 件，其包括GaN基材料结构310，该GaN基材料结构310包括η型GaN基材料层302、有源 区303、ρ型GaN基材料层304、η型电极301、以及安装在衬底306上的ρ型电极305。标 号320表示在LED器件300内产生的光的行进方向。通常，从有源区303发射出的光具有 50/50的机会传播到LED器件300的顶部表面或底部表面。使用ρ型电极(本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种发光二极管，该发光二极管包括：外延层结构；第一电极；以及第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极设置在所述外延层结构上，并且所述外延层结构在形成有所述第二电极的表面上具有小于约３ｎｍ的均方根粗糙度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：林朝坤，
申请(专利权)人：普瑞光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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。