[發(fā)明專利]發(fā)光二極管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210185683.3
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN103474530A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 朱鈞;張淏酥;李群慶;金國藩;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管。

背景技術

由氮化鎵半導體材料制成的高效藍光、綠光和白光發(fā)光二極管具有壽命長、節(jié)能、綠色環(huán)保等顯著特點，已被廣泛應用于大屏幕彩色顯示、汽車照明、交通信號、多媒體顯示和光通訊等領域，特別是在照明領域具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

傳統(tǒng)的發(fā)光二極管通常包括一基底、N型半導體層、P型半導體層、設置在N型半導體層與P型半導體層之間的活性層、設置在P型半導體層上的P型電極(通常為透明電極)以及設置在N型半導體層上的N型電極。所述N型半導體層、活性層以及P型半導體層依次層疊設置在基底表面。所述P型半導體層遠離基底的表面作為發(fā)光二極管的出光面。發(fā)光二極管處于工作狀態(tài)時，在P型半導體層與N型半導體層上分別施加正、負電壓，這樣，存在于P型半導體層中的空穴與存在于N型半導體層中的電子在活性層中發(fā)生復合而產(chǎn)生光，光從發(fā)光二極管中射出。然而，來自活性層的近場倏逝光波在向外輻射的過程中均由于迅速衰減而無法出射，從而被限制在半導體結構的內(nèi)部，被半導體結構內(nèi)的材料完全吸收，影響了半導體結構的出光率。

發(fā)明內(nèi)容

綜上所述，確有必要提供一種光取出效率較高的發(fā)光二極管。

一種發(fā)光二極管，其包括：一基底；一第一半導體層、一活性層以及一第二半導體層依次層疊設置于所述基底的一表面，且所述第一半導體層靠近基底設置，所述第一半導體層、活性層以及第二半導體層構成一有源層；一第一電極與所述第一半導體層電連接；一第二電極與所述第二半導體層電連接；進一步包括一金屬等離子體產(chǎn)生層設置于所述第二半導體層遠離基底的一側(cè)；一第一光學對稱層設置于所述金屬等離子體產(chǎn)生層遠離基底的一側(cè)，所述第一光學對稱層的折射率與有源層的整體的等效折射率之差小于等于0.3；一第二光學對稱層設置于所述第一光學對稱層遠離基底的表面，所述第二光學對稱層的折射率與基底之差小于等于0.1。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的發(fā)光二極管具有以下有益效果：由活性層產(chǎn)生的近場倏逝波到達金屬等離子體產(chǎn)生層后，在金屬等離子體產(chǎn)生層的作用下近場倏逝波被放大并轉(zhuǎn)換成為金屬等離子體，金屬等離子體被金屬等離子體產(chǎn)生層散射，從而向周圍傳播，由于發(fā)光二極管以金屬等離子體產(chǎn)生層為對稱中心，位于金屬等離子體產(chǎn)生層兩側(cè)對稱位置的兩元件的折射率相近，因此，該對稱結構可改變金屬等離子體的場分布，使得金屬等離子體均勻地向金屬等離子體產(chǎn)生層的上下兩側(cè)均勻傳播，金屬等離子體經(jīng)由第二光學對稱層和基底均勻出射。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的半導體結構的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明第二實施例提供的半導體結構的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明第三實施例提供的半導體結構的結構示意圖。

圖4為本發(fā)明第四實施例提供的半導體結構的結構示意圖。

圖5為本發(fā)明第五實施例提供的半導體結構的結構示意圖。

圖6為圖5中的半導體結構中形成有三維納米結構的第二半導體層的結構示意圖。

圖7為圖5中的半導體結構中形成有三維納米結構的第二半導體層的掃描電鏡示意圖。

圖8為本發(fā)明第六實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。

圖9為本發(fā)明第七實施例提供的圖8中的發(fā)光二極管的制備方法的工藝流程圖。

圖10為本發(fā)明第九實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。

圖11為本發(fā)明第十一實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。

圖12為本發(fā)明第十二實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。

圖13為本發(fā)明第十四實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。

圖14為本發(fā)明第十六實施例提供的發(fā)光二極管的結構示意圖。

主要元件符號說明