一种提高光提取效率发光二极管的制作方法，涉及光电技术领域。本发明专利技术的步骤为：在蓝宝石衬底上生长的氮化镓材料的表面用光刻定义并刻蚀出N型氮化镓区域；在氮化镓材料上表面用电子束蒸发方法蒸镀具有自然粗化性质的ITO薄膜；用光刻和湿法刻蚀的方法定义出ITO电流传导区域；用等离子化学气相沉积的方法在器件表面覆盖SiO2保护层；用光刻和湿法刻蚀的方法定义电极位置；用电子束蒸发的方法蒸镀P型和N型电极。本发明专利技术利用自然粗化ITO薄膜对光的散射性质，可以增加光子出射几率，解决由于折射率差引起的全反射损耗的问题，实现提高光提取效率的目的，从而提升芯片的质量和性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电
，特别是具有自然粗化ITO薄膜的能提高光提取效率发光二极管的制作方法。
技术介绍
半导体发光二极管LED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，使半导体发光二极管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。就发光二极管技术发展而言，目前最重要的课题是如何提高发光二极管的亮度。 要提高发光二极管的亮度，就要提高发光二极管的内部量子效率及光取出效率。内部量子效率代表电子转换成光子的效率，其重点在于调整提高发光结构层的晶体质量，目前随着晶体外延生长技术的提高，已经可以将内部量子效率提升至90%甚至更高；而光取出效率则与物理现象有关。根据光的折射原理，光从光密介质射到光疏介质的界面时，光要离开法线折射，当入射角增加到某种情形时，折射线将沿表面进行，即折射角为90度，该入射角称为临界角，若入射角大于临界角，则无折射，全部光线均返回光密介质，此现象即为光的全反射。现有技术中，LED的一般制造方法是在蓝宝石衬底上外延生长氮化镓基材料，在半导体材料(GaN材料折射率约2. 45)与空气(折射率为I. O)界面，折射率差会引起全反射损耗，只有小于临界角的光子才可以射出，其余的光子则会被反射回芯片内，进一步被吸收，从而造成光提取效率不高的问题，影响LED器件的外量子效率。ITO透明导电薄膜因其高的光透过率和良好的导电性能被用做P型透明导电层。然而，使用的ITO薄膜折射率约为2. O,与空气界面仍然有折射率差，存在全反射损耗问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供。它利用自然粗化ITO薄膜对光的散射性质，可以增加光子出射几率，解决由于折射率差引起的全反射损耗的问题，实现提高光提取效率的目的，从而提升芯片的质量和性能。为了达到上述专利技术目的，本专利技术的技术方案以如下方式实现 ，它包括如下步骤 0)在蓝宝石衬底上生长的氮化镓材料的表面用光刻定义并刻蚀出N型氮化镓区域； 在氮化镓材料上表面用电子束蒸发方法蒸镀具有自然粗化性质的ITO薄膜； 用光刻和湿法刻蚀的方法定义出ITO电流传导区域；@用等离子化学气相沉积的方法在器件表面覆盖SiO2保护层； 用光刻和湿法刻蚀的方法定义电极位置； 用电子束蒸发的方法蒸镀P型和N型电极。在上述制作方法中，所述蒸镀ITO薄膜时的腔体温度为250°C，氧气分压为I. OX 10_2Pa，蒸镀速率为2. OA/s, ITO薄膜的厚度为O. 24 μ m。ITO薄膜表面呈不规则针状或者块状结构，其粗糙度范围在40-400A，透光率范围在80%-100%。在上述制作方法中，所述SiO2保护层的厚度为O. 24 μ m,所述电极的厚度为1.5-2 μ m0本专利技术由于采用了上述方法，利用自然粗化ITO薄膜对光的散射性质，可以有效的增加半导体材料与空气界面的出光几率，解决由于折射率差引起的全反射损耗的问题，从而提闻光提取效率。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。附图说明图I至图6为本专利技术制作方法步骤图。具体实施例方式参看图I至图6，本专利技术的制作方法步骤如下 α 在蓝宝石衬底上生长的氮化镓材料I的表面用光刻定义并刻蚀出N型氮化镓区域2。 在氮化镓材料I上表面用电子束蒸发方法蒸镀具有自然粗化性质的ITO薄膜3，腔体温度为250°C，氧气分压为1.0父10_^1，蒸镀速率为2.(^/8。ITO薄膜3的厚度为O. 24 μ m, ITO薄膜3表面呈不规则针状或者块状结构，其粗糙度范围在40-400A，透光率范围在 80%-100%。Q用光刻和湿法刻蚀的方法定义出ITO电流传导区域4 ; Θ用等离子化学气相沉积的方法在器件表面覆盖厚度为O. 24 μ m的SiO2保护层5 ； 用光刻和湿法刻蚀的方法定义电极位置6 ； 用电子束蒸发的方法蒸镀厚度为I. 5-2 μ m的P型和N型电极7。权利要求1.，它包括如下步骤 在蓝宝石衬底上生长的氮化镓材料(I)的表面用光刻定义并刻蚀出N型氮化镓区域⑵； 在氮化镓材料(I)上表面用电子束蒸发方法蒸镀具有自然粗化性质的ITO薄膜(3)； 用光刻和湿法刻蚀的方法定义出ITO电流传导区域(4)； @用等离子化学气相沉积的方法在器件表面覆盖SiO2保护层(5)； 用光刻和湿法刻蚀的方法定义电极位置(6); 用电子束蒸发的方法蒸镀P型和N型的电极(7)。2.根据权利要求I所述的提高光提取效率发光二极管的制作方法，其特征在于，所述蒸镀ITO薄膜(3)时的腔体温度为250°C，氧气分压为I. OX 10_2Pa，蒸镀速率为2. OA/s, ITO薄膜(3)的厚度为0. 24iim，ITO薄膜(3)表面呈不规则针状或者块状结构，其粗糙度范围在40-400A，透光率范围在80%-100%。3.根据权利要求I或2所述的提高光提取效率发光二极管的制作方法，其特征在于，所述SiO2保护层(5)的厚度为0. 24iim，所述电极(7)的厚度为1.5-2iim。全文摘要，涉及光电
本专利技术的步骤为在蓝宝石衬底上生长的氮化镓材料的表面用光刻定义并刻蚀出N型氮化镓区域；在氮化镓材料上表面用电子束蒸发方法蒸镀具有自然粗化性质的ITO薄膜；用光刻和湿法刻蚀的方法定义出ITO电流传导区域；用等离子化学气相沉积的方法在器件表面覆盖SiO2保护层；用光刻和湿法刻蚀的方法定义电极位置；用电子束蒸发的方法蒸镀P型和N型电极。本专利技术利用自然粗化ITO薄膜对光的散射性质，可以增加光子出射几率，解决由于折射率差引起的全反射损耗的问题，实现提高光提取效率的目的，从而提升芯片的质量和性能。文档编号H01L33/00GK102637782SQ20111003737公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月14日 优先权日2011年2月14日专利技术者张雪亮, 王立彬 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】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪亮，王立彬，
申请(专利权)人：同方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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