[發明專利]側壁具有分布布拉格反射鏡的氮化鎵基發光二極管及其制備方法

無效

• 申請號: 201010200851.2
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN101872823A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 彭康偉;林素慧;劉傳桂;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: H01L33/46
• 分類號: H01L33/46;H01L33/40
• 代理公司: 廈門原創專利事務所 35101
• 代理人: 徐東峰

技術領域

本發明涉及氮化鎵基發光二極管，特別是一種側壁具有分布布拉格反射鏡的氮化鎵基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)具有無污染、亮度高、功耗低、壽命長、工作電壓低、易小型化等優點。隨著功率型GaN基LED的效率不斷提升，用GaN基LED半導體燈替代現有的照明光源將成為勢不可擋的趨勢；然而半導體照明要進入千家萬戶，仍有許多問題需要解決，其中最核心的問題就是發光效率和生產成本。

現有改善LED發光效率的方法主要有采用圖形基板、透明基板、分布布拉格反射鏡(英文為Distributed?Bragg?Reflector，簡稱DBR)結構、表面微結構、倒裝芯片、芯片鍵合、激光剝離技術等。傳統的氮化鎵基發光二極管結構，如圖1所示，在基板11上依次生長N-GaN層12、量子阱層13及P-GaN層14；透明導電層15，形成于P-GaN層14上。該透明導電層15頂面設有P電極16，暴露的P-GaN層14上設有N電極17。當光從量子阱層13發出時，該結構容易使得側壁出光無法有效取出，即不向上出光，影響了發光二極管的出光效率。

發明內容

為解決上述發光二極管的所存在的出光效率問題，本發明旨在提供一種側壁具有分布布拉格反射鏡的氮化鎵基發光二極管及其制備方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：側壁具有分布布拉格反射鏡的氮化鎵基發光二極管，包括一藍寶石基板，在藍寶石基板上依次層疊生長N-GaN層、多量子阱層和P-GaN層，在P-GaN層上形成透明導電層，在透明導電層上形成一P電極，在N-GaN層的暴露面上形成一N電極；分布布拉格反射鏡，形成于藍寶石基板、N-GaN層、多量子阱層和P-GaN層的側壁。

制備上述側壁具有分布布拉格反射鏡的氮化鎵基發光二極管的方法，其工藝步驟如下：

1)在藍寶石基板上依次生長N-GaN層、多量子阱層和P-GaN層；

2)在P-GaN層上形成透明導電層；

3)通過光罩、蝕刻，將透明導電層所在的部分臺面蝕刻至暴露出N-GaN層；

4)在透明導電層上形成P電極；

5)在暴露的N-GaN層上形成N電極；

6)在藍寶石基板、N-GaN層、多量子阱層和P-GaN層的側壁上形成分布布拉格反射鏡；

7)將藍寶石基板減薄、拋光并切割成獨立的發光二極管芯粒。

本發明中，所述的透明導電層選自ITO、ZnO、In摻雜ZnO、Al摻雜ZnO、Ga摻雜ZnO或前述的任意組合之一；分布布拉格反射鏡由交替的高折射率和低折射率材料層組成；分布布拉格反射鏡的高折射率層材料選自TiO、TiO₂、Ti₃O₅、Ti₂O₃、Ta₂O₅、ZrO₂或前述的任意組合之一；分布布拉格反射鏡的低折射率層材料選自SiO₂、SiN_X、Al₂O₃或前述的任意組合之一。

本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明在LED芯片的側壁設置具有優異反射性的分布布拉格反射鏡，當光到達藍寶石基板側面時可有效增加出光或取光，可有效提高發光二極管的外部量子效率。

附圖說明

圖1是傳統的氮化鎵基發光二極管的示意圖。

圖2為本發明側壁具有分布布拉格反射鏡的氮化鎵基發光二極管的結構示意圖。

圖2中：21.藍寶石基板；22.N-GaN層；23.多量子阱層；24.P-GaN層；25.透明導電層；26.P電極；27.N電極；28.分布布拉格反射鏡。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

如圖2所示的一種側壁具有分布布拉格反射鏡的氮化鎵基發光二極管的制備方法，其工藝步驟為：

在藍寶石基板21上依次生長N-GaN層22、多量子阱層23和P-GaN層24；形成ITO透明導電層25于P-GaN層24上；

通過光罩、蝕刻作業，將ITO透明導電層25所在的部分臺面蝕刻至暴露出N-GaN層22；

形成P電極26于ITO透明導電層25上；

形成N電極27于暴露的N-GaN層22上；