[發明專利]超亮度發光二極管及其制作方法

有效

• 申請號: 201010503196.8
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102130249A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 張汝京;肖德元
• 申請（專利權）人: 映瑞光電科技(上海)有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/60;H01L33/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，更具體地，本發明涉及一種具有底部錐形反射凹坑及自集成側邊反射罩的超亮度發光二極管及其制作方法。

背景技術

發光二極管(LED)是響應電流而被激發從而產生各種顏色的光的半導體器件。其中，以氮化鎵(GaN)為代表的III-V族化合物半導體由于具有帶隙寬、發光效率高、電子飽和漂移速度高、化學性質穩定等特點，在高亮度藍光發光二極管、藍光激光器等光電子器件領域有著巨大的應用潛力，引起了人們的廣泛關注。

然而，目前半導體發光二極管存在著發光效率低的問題。對于未經封裝的發光二極管，其出光效率一般只有百分之幾。大量的能量聚集在器件內部不能出射，既造成能量浪費，又影響器件的使用壽命。因此，提高半導體發光二極管的出光效率至關重要。

基于上述的應用需求，許多種提高發光二極管出光效率的方法被應用到器件結構中，例如表面粗糙化法，金屬反射鏡結構等。申請號為200510066898.3的中國專利申請公開了一種在發光二極管下表面形成全角度反射鏡結構來提高發光二極管出光效率的方法。然而，該方法需要在襯底上形成多層由高折射率層與低折射率層堆疊而成的薄膜結構，制作工藝復雜。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種具有底部反射凹坑及自集成側邊反射罩的超亮度發光二極管及其制作方法，提高發光二極管的出光效率。

為解決上述問題，本發明提供了一種超亮度發光二極管，包括：反射襯底，所述反射襯底上的發光二極管管芯，其中，所述反射襯底朝向發光二極管管芯的一側形成有一個以上的反射凹坑。

可選的，所述反射襯底為硅、藍寶石或碳化硅。

可選的，所述發光二極管管芯還包含有多個自集成側邊反射罩，所述自集成側邊反射罩至少由所述發光二極管管芯表面延伸至發光二極管管芯底部。

相應的，本發明還提供了一種超亮度發光二極管的制作方法，包括：

提供襯底，在所述襯底上形成發光二極管管芯；

剝離所述襯底與發光二極管管芯；

在襯底表面形成反射凹坑；

將所述襯底形成有反射凹坑的一側與發光二極管管芯連接。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1.所述發光二極管底部的襯底上形成有反射凹坑，所述反射凹坑將射向襯底的光線反射出去，提高了發光二極管的出光效率；

2.所述發光二極管兩側形成有自集成側邊反射罩，將沿發光二極管側向發射的光線反射出去，進一步提高了發光二極管的出光效率。

附圖說明

圖1是本發明超亮度發光二極管的剖面結構示意圖；

圖2是本發明超亮度發光二極管制作方法的流程示意圖。

圖3至圖8是本發明超亮度發光二極管制作方法一個實施例的剖面結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。

正如背景技術所述，為提高發光二極管的出光效率，現有技術的發光二極管需要在襯底上形成多層由高折射率層與低折射率層堆疊而成的薄膜結構，但所述薄膜結構的制作工藝復雜。

針對上述問題，本發明的發明人提供了一種超亮度發光二極管結構，所述反射襯底上設置有用于反射光線的反射凹坑，所述反射凹坑將反射襯底上發光二極管管芯受激輻射時射向反射襯底的光線反射出去，提高了發光二極管的出光效率；同時，所述發光二極管管芯間還設置有自集成側邊反射罩，將沿發光二極管側向發射的光線反射出去，進一步提高了發光二極管的出光效率。

參考圖1，示出了本發明超亮度發光二極管的剖面結構示意圖。如圖1所示，所述超亮度發光二極管包括：

反射襯底101，所述反射襯底101朝向發光二極管的一側形成有反射凹坑103；在具體實施例中，所述反射襯底101可以采用硅、氮化硅、藍寶石等晶體材料；所述反射凹坑103與外延層105圍成的封閉結構為真空；所述反射凹坑103為錐形結構，所述錐形的反射凹坑103的開口面積為10至100平方微米。