[實用新型]一種新型發光二極管

有效

• 申請號: 201220255125.5
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN202839723U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 張奇夫;孫明;莊文榮;林志強;鐘馨葦;羅文欣;張琪悉
• 申請（專利權）人: 江蘇漢萊科技有限公司
• 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

本發明屬于發光二極管領域，涉及一種新型發光二極管。?

背景技術

發光二極管(Light?Emitting?Diode,?LED)是由化合物半導體制作而成的發光元件，將電能轉換成光的形式激發釋出。與一般白熾燈泡不同，LED屬冷發光，其優點有耗電量低、元件壽命長、無須暖燈時間、反應速度快等優點，再加上其體積小、耐震動、適合量產，容易配合應用上的需求制成極小或陣列式元件。目前LED已普遍使用于資訊、通訊及消息性電子產品與顯示裝置上，成為日常生活中不可或缺重要電子元件。地球的環境危機除了溫室效應外，人類面臨最大的困境就是能源匱乏。即將匱乏的能源除了石油外，電能消耗也十份驚人。在世界各國，目前使用在照明方面的電能消耗最大，“照明節能”將成為未來最重要的節能科技，為此低能耗的LED照明，將是我們最佳選擇。傳統的發光二極管制作工藝是在襯底上生長外延即磊晶，制備芯片，而后進行劃片、切割將他們分離，最后經封裝得到發光二極管。傳統的二極管由于芯片側面未作處理，光在芯片內部持續反射，大部分光進多次反射而被損耗，導致最終的二極管發光效率偏低。因此，如何突破現有技術的局限，提高二極管的出光率，提高其亮度，是亟待解決的技術問題。?

發明內容

本實用新型的主要目的是為解決現有技術的局限性，提供一種新型的發光二極管，用于增加二極管的出光率，提高二極管的亮度。?

本實用新型主要對劃片、切割后的芯片進行蝕刻新結構處理，使磊晶層中N型氮化物層與襯底成小于90°的角，優選45°，以此提高二極管出光率增加其亮度。

也可以在外延生長前對磊晶面的襯底進行圖形化處理，得到圖形化的襯底，?

所述的圖形化襯底，為在襯底上蝕刻出直徑為2.5-3μm高為1.2-1.5μm錐頂向襯底內的圓錐形圖案，襯底表面每個圓錐底的圓形圖案相互之間的間隔為3-4μm。優選直徑為3μm，高為1.5μm錐頂向襯底內的圓錐形圖案，襯底表面每個圓錐底的圓形圖案相互之間的間隔為3μm。?

本發明中所述的襯底，其材料選自：藍寶石（Al2O3）、碳化硅(SiC)、硅(Si),優選藍寶石襯底。?

本實用新型發光二極管的制作方法為：?

A、對藍寶石襯底在磊晶前對需磊晶的一面進行蝕刻，形成圖形化藍寶石襯底；

B、在圖形化的藍寶石襯底上利用MOCVD（金屬有機化學氣相沉積）進行外延生長，磊晶，生長氮化鎵LED元件結構，包括N型氮化物層、發光層、P型氮化物層；

C、磊晶完成后，進行劃片、切割；

D、在磊晶層表面蒸度SiO2厚度為5000—50000?；

E、蒸度后在220-320℃磷酸、硫酸混合液中進行蝕刻，蝕刻3—60分鐘，至N型氮化物層側面與襯底成一定角度，去除SiO2，進行后續工藝處理。

所述的圖形化襯底，是利用黃光微影在藍寶石襯底上做出直徑為3μm的圓形圖案，每個圖形之間間隔3μm，利用電漿增強型化學氣相沉積系統（PECVD）再在藍寶石襯底上面沉積SiO2,去掉光阻后即可形成間隔為3μm的圓形陣列圖案，利用SiO2當作蝕刻遮罩，把沉積有SiO2的藍寶石襯底放在300℃的磷酸與硫酸的溶液中蝕刻90秒，見圖1，圖形化后的藍寶石襯底。?

對外延生長后的襯底片切割后進行蒸度SiO2,并由于外延生長的各層其材料的成分不同，所以各層抗酸堿性程度不同，本實用新型蝕刻過程中控制在只對N型氮化物層進行蝕刻，其他各層均可忽略不計。?

附圖說明

圖1?圖形化后的藍寶石襯底示意圖?

圖2?側面蝕刻后的芯片

圖3本實用新型產品結構示意圖（圖形化后的藍寶石襯底4、N型氮化物層3、主動發光層2、P型氮化物層1）

具體實施方式

實施例?

1、?????????圖形化襯底制備

首先利用黃光微影在藍寶石襯底上做出直徑?3μm?的圓形，接著利用電漿增強型化學氣相沉積系統?(PECVD)?在上面沉積?SiO2,?去掉光阻后即可形成間隔?3μm?的圓形陣列圖案，利用?SiO2?當作蝕刻遮罩，放入溫度?300?℃的磷酸與硫酸水溶液中蝕刻藍寶石襯底，蝕刻完成經清洗等處理

2、?????????外延生長

在MOCVD中對進行圖形化處理后的藍寶石襯底的圖形面上進行外延生長，生長氮化鎵?LED?元件結構。

3、?????????磊晶完成后，對外延片研磨拋光后，進行劃片、切割。