[實用新型]一種高取光率的藍光發光二極管外延片結構

有效

• 申請號: 201320358798.8
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN203406314U
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 牛志宇
• 申請（專利權）人: 東莞市德穎光電有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 馬騰飛

技術領域

本實用新型涉及一種LED外延片結構，特別涉及一種高取光率的藍光發光二極管外延片結構。

背景技術

????藍光發光二極管因其節能環保效果顯著，用途越來越廣泛，正在從公共照明領域向家用照明領域發展。現有的藍光外延片多采用多層規則結合的方式，即各層均為平整的平面，相鄰面結合為平面與平面的結合，這種簡單的平面結構方式會導致整個LED??系統的光損失率較大；另外整個LED外延片通常采用藍寶石做襯底，此藍寶石即三氧化二鋁，由于三氧化二鋁的散熱性能差，使得外延片成型后的散熱性能差，光輸出效率低。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是如何克服現有技術的上述缺陷，提供一種高取光率的藍光發光二極管外延片結構。

為解決上述技術問題，本高取光率的藍光發光二極管外延片結構包括自下而上依次設置的鉬襯底、P-CaN下接觸層、PAICaN下過渡層、InGaN/GaN發光層、PAICaN上過渡層和P-CaN上接觸層；所述鉬襯底上表面設有若干第一光提取槽，所述P-CaN下接觸層下表面設有與所述第一光提取槽尺寸及數量上相配合的光提取凸體，所述PAICaN下過渡層上表面設有若干第二光提取槽，所述InGaN/GaN發光層下表面設有與所述第二光提取槽尺寸及數量上相配合的發光凸體，所述第一光提取槽、第二光提取槽的底面上，以及光提取凸體的頂端均設有光提取結構。

如此設計，在部分層與層接觸面設置凹槽/凸體組合結構，并在兩者之間設置粗糙的光提取結構，使的經過兩層之間的光的提取率大大提高，以鉬襯底代替傳統三氧化二鋁藍寶石襯底，不僅使本外延片具備較好的散熱性，而且進一步提高了光輸出效率。

作為優化，所述鉬襯底厚度為30～60um；所述第一光提取槽深度為15~30um；所述PAICaN下過渡層厚度為4000~8000nm，所述第二光提取槽深度為2000~4000nm；所述PAICaN上過渡層厚度為4000~8000nm；所述P-CaN上接觸層厚度為2000~4000nm；所述InGaN/GaN發光層厚度為3000~5000nm。

作為優化，所述第一光提取槽和第二光提取槽均為圓柱形槽，其底面為半球型凹面。

如此設計，提供更多的表面面積來設置更多的光提取結構，以獲得更大的光提取率。

作為優化，所述光提取凸體伸入第一光提取槽內，光提取凸體伸入量為第一光提取槽深度的一半，其中發光凸體伸入第二光提取槽內，發光凸體伸入量為第二光提取槽深度的一半。

如此設計，凸體插入光提取槽后，二者之間形成小腔體，射入其中的光均接受光提取結構的提取，提高了光的提取率。

作為優化，所述光提取結構為均勻布設在第一光提取槽、第二光提取槽的底面上，以及光提取凸體的頂端若干納米凹坑。

如此設計，提供了一種以納米凹坑作為光提取結構的實施方式。

作為優化，所述光提取結構為均勻布設在第一光提取槽、第二光提取槽的底面上，以及光提取凸體的頂端若干環形的納米凹紋。

如此設計，提供了一種以環形納米凹紋作為光提取結構的實施方式。

本實用新型高取光率的藍光發光二極管外延片的有益效果是：

1、通過對層間接觸面結構的改進，提高了發光層發出的光的提取率，減少了輸出光的損失。

2、通過襯底類型選擇的改進，增強了外延片的散熱性能，提高了光輸出效率。

本實用新型高取光率的藍光發光二極管外延片結構合理、設計巧妙、效果明顯、成本低廉，廣泛適用于各種LED的配套。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型高取光率的藍光發光二極管外延片結構作進一步說明：

圖1是本高取光率的藍光發光二極管外延片結構的實施方式一的平面結構示意圖（A為局部放大圖）；

圖2是本高取光率的藍光發光二極管外延片結構的實施方式二的平面結構示意圖（B為局部放大圖）。

圖中：1-鉬襯、2-P-CaN下接觸層、3-PAICaN下過渡層4、InGaN/GaN發光層、5-PAICaN上過渡層、6-P-CaN上接觸層、7-第一光提取槽、8-光提取凸體、9-第二光提取槽、10-發光凸體、11-納米凹坑、12-納米凹紋。

具體實施方式