[發明專利]具有雙反射層的鋁鎵銦磷系發光二極管及其制備方法

有效

• 申請號: 201010170936.0
• 申請日: 2010-05-04
• 公開（公告）號: CN101859860A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 蔡家豪;林素慧;尹靈峰;鄭建森;林科闖
• 申請（專利權）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/44
• 分類號: H01L33/44;H01L33/46
• 代理公司: 廈門原創專利事務所 35101
• 代理人: 徐東峰

技術領域

本發明涉及四元系發光二極管，尤其是一種具有雙反射層的鋁鎵銦磷系發光二極管及其制備方法。

背景技術

發光二極管(英文為Light?Emitting?Diode，簡稱LED)是半導體二極管的一種，它能將電能轉化為光能，發出黃、綠、藍等各種顏色的可見光及紅外和紫外不可見光。與小白熾燈泡及氖燈相比，它具有工作電壓和電流低、可靠性高、壽命長且可方便調節發光亮度等優點。

半導體紅光發光二極管是最早采用液相外延生長技術做成的LED。自從金屬有機化學外延生長技術成功開發后，鋁鎵銦磷(AlGaInP)系材料發展迅速被用來制作高功率高亮度紅光及黃光LED。雖然現在用AlGaInP系材料制造的紅光LED已經商業化生產，由于砷化鎵(GaAs)基板對紅光的吸收，半導體材料的折射率造成的出射角過小，使AlGaInP紅光LED的出光效率很低，所以在商業化生產的同時，有關提高AlGaInP紅光LED發光效率的研究工作一直在進行。

目前，改善紅光LED發光效率的主要技術有加厚磷化鎵(GaP)窗口層、在吸收紅光的GaAs基板前生長分布布拉格反射層(英文為Distributed?BraggReflector，簡稱DBR)，用對紅光透明的GaP材料代替對紅光吸收的GaAs基板，以及加金屬反射鏡的倒裝結構等。

中國發明專利(CN1373522A)公開了一種鍍有金屬反射鏡膜基板的發光二極管及其制造方法，其以具金屬反射面基板為永久基板的發光二極管，將LED組件結構成長于一暫時性基板后，再將此LED組件黏貼至一當做永久性具反射鏡的基板上，而后將先前會吸光的暫時性基板去除，使得LED組件所發射的光能不被基板吸收，同時向基板方向的光可被反射出表面以增強其發光亮度；但是該發明中金屬對光的反射是有限的，一般在90％以下，特別是單一金屬反射層結構，金屬與半導體直接接觸，在一定溫度下由于擴散效應甚至形成某種合金，勢必導致金屬反射層反射率的急劇下降。

中國發明專利(CN1897316A)公開了具有反射層的高亮度發光二極管結構，其包括：基板，以及在該基板上依序形成的金屬層、非合金歐姆接觸層與發光結構；該金屬層作為反射鏡，且由于該金屬層由純金屬或金屬氮化物所形成，因此其能具有優異的反射性；該非合金歐姆接觸層夾在該金屬層與該發光結構之間，以達到所需的歐姆接觸；為了避免該金屬層與該非合金歐姆接觸層彼此相混，且為了維持第一金屬層反射表面的平坦性，將根據需要的介電層夾在該金屬層與該非合金歐姆接觸層之間；但是該發明中非合金歐姆接觸層形成過程不易控制，且在基板與發光結構之間需要金屬層、介電層、非合金歐姆接觸層才能充分發揮金屬層的優良反射性。

發明內容

為解決上述發光二極管所存在的問題，本發明旨在提供具有雙反射層的鋁鎵銦磷系發光二極管及其制備方法，具體說是一種兼具分布布拉格反射層和反射金屬層的鋁鎵銦磷系發光二極管及其制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：具有雙反射層的鋁鎵銦磷系發光二極管，其特征是：外延層形成于第一電極上，呈網格狀分布的分布布拉格反射層形成在外延層上，反射金屬層形成于分布布拉格反射層與外延層的頂面暴露部分上，永久基板形成于反射金屬層上，第二電極形成于永久基板上。

具有雙反射層的鋁鎵銦磷系發光二極管的制備方法，包括下列步驟：

1)提供一臨時基板；

2)在臨時基板正面上形成外延層；

3)在外延層上形成分布布拉格反射層；

4)在分布布拉格反射層中形成開口結構，使分布布拉格反射層呈網格狀分布并部分暴露出外延層頂面；

5)在分布布拉格反射層上及暴露于開口結構的外延層上形成一反射金屬層；

6)選擇一永久基板與反射金屬層粘合；

7)去除臨時基板；

8)在外延層底面、永久基板頂面分別形成第一電極、第二電極；

9)切割得鋁鎵銦磷系發光二極管。