[實(shí)用新型]一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420001218.4
• 申請(qǐng)日: 2014-01-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203659913U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊凱;白繼鋒;林志偉;陳凱軒;黃尊祥;王向武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門(mén)乾照光電股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/22
• 分類號(hào): H01L33/22
• 代理公司: 廈門(mén)市精誠(chéng)新創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35218
• 代理人: 方惠春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)光二極管。

背景技術(shù)

在LED芯片制造技術(shù)領(lǐng)域，外量子效率是高亮度LED芯片的主要技術(shù)瓶頸，發(fā)光二極管的外量子效率取決于本身的內(nèi)量子效率以及釋放效率，所謂內(nèi)量子效率，是由發(fā)光二極管的材料性質(zhì)所決定的；釋放效率，意味著從發(fā)光二極管內(nèi)部發(fā)出光至周圍空氣的比例。釋放效率取決于當(dāng)光離開(kāi)二極管內(nèi)部時(shí)所發(fā)生的損耗，造成損耗的主要原因之一是由于形成發(fā)光二極管組件表面層的半導(dǎo)體材料具有高折射系數(shù)，高的光折射系數(shù)會(huì)導(dǎo)致光在該材料表面產(chǎn)生全反射，而使發(fā)光二極管內(nèi)部發(fā)出的光無(wú)法發(fā)射出去。在AlGaInP-GaAs材料的體系中，所有材料的折射率在3-3.5的范圍內(nèi)，根據(jù)全反射理論，DA?Wanderwater等人發(fā)表于[Proceedings?of?the?IEEE,volume.85,?Nov.1997]的文獻(xiàn)，名稱為“High-brightness?AlGaInP?light?emitting?diodes”，揭示出傳統(tǒng)LED的出光效率僅為4%。因此傳統(tǒng)的發(fā)光二極管外量子效率低，亮度就低。

為了克服上述出光效率低的缺點(diǎn)，美國(guó)專利US.Pat.No.5040044揭示出一種表面粗化后加保護(hù)膜技術(shù)，其內(nèi)容是粗化層為AlAs層，粗化后表面生長(zhǎng)一層SiNx薄膜，其原理是粗化后的表面降低了內(nèi)部光的全反射效應(yīng)。但AlAs層極易被氧化，需要在AlAs層表面生長(zhǎng)一層SiNx薄膜。雖然該技術(shù)可以提高LED芯片的外量子效率，但是還存在以下問(wèn)題，一是只能單面粗化，LED芯片的外量子效率提高有限，二是需要生長(zhǎng)一層SiNx保護(hù)膜，會(huì)增加工藝的復(fù)雜程度，提高了制造成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，其有效降低發(fā)光二極管內(nèi)部全反射造成出射光的損耗，提高出光效率，較大幅度提高發(fā)光二極管的亮度。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，包括透明基板、外延片、第一電極和第二電極，所述外延片依次包括n型歐姆層、n型粗化層、n型限制層、有源層、p型限制層、p型粗化層、p型歐姆層，所述n型歐姆層端面的面積小于n型粗化層端面的面積，所述p型歐姆層端面的面積小于p型粗化層端面的面積，外延片靠p型粗化層和p型歐姆層的一側(cè)通過(guò)透明導(dǎo)電膠層粘接在透明基板上，第一電極連接在n型歐姆層上，第二電極連接在透明導(dǎo)電膠層上，所述n型粗化層和p型粗化層的外表面經(jīng)腐蝕液蝕刻成凹凸?fàn)睢?/p>

優(yōu)選所述透明基板為石英基板或有機(jī)玻璃基板。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述p型歐姆層的外端面還鍍有合金層，有利于提高p型歐姆層電接觸性能。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述外延片沿中間蝕刻有隔離道，通過(guò)隔離道把外延片分成兩部分，第一電極連接在外延片第一部分的n型歐姆層上，第二電極包覆外延片第二部分并與透明導(dǎo)電膠層相連接。可使第一電極和第二電極高度差較小，方便第一電極和第二電極與導(dǎo)線連接或貼裝在PCB板上。

本實(shí)用新型的外延片通過(guò)透明的導(dǎo)電膠與透明基板相粘接，使得外延片的n型粗化層和p型粗化層都能夠被粗化、蝕刻，使得n型粗化層和p型粗化層均能形成有規(guī)則的凹凸?fàn)畋砻妫赐庋悠碾p面粗化層均能形成有規(guī)則的凹凸?fàn)畋砻妫@種有規(guī)則的凹凸?fàn)畋砻嬗行Ы档腿瓷鋷茁剩蟠筇岣叱龉庑剩虼吮緦?shí)用新型較大幅度提高發(fā)光二極管的亮度。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)，本實(shí)用新型可使LED芯片的出光效率達(dá)50%以上，在三基色白光領(lǐng)域上有廣闊的應(yīng)用空間。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1所示，一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，包括由石英制成的透明基板1、外延片2、第一電極3和第二電極4，所述外延片2依次包括n型歐姆層21、n型粗化層22、n型限制層23、有源層24、p型限制層25、p型粗化層26、p型歐姆層27，所述n型歐姆層21端面的面積小于n型粗化層22端面的面積，所述p型歐姆層27端面的面積小于p型粗化層26端面的面積，所述p型歐姆層27的外端面還鍍有合金層271，外延片2靠p型粗化層26和p型歐姆層27的一側(cè)通過(guò)透明導(dǎo)電膠層5粘接在透明基板1上；

所述外延片2沿中間蝕刻有隔離道20，通過(guò)隔離道20把外延片2分成兩部分，第一電極3連接在外延片2的第一部分2a的n型歐姆層21上，第二電極4包覆外延片2的第二部分2b并與透明導(dǎo)電膠層5相連接；

所述n型粗化層22和p型粗化層26的外表面經(jīng)腐蝕液蝕刻成凹凸?fàn)睢?/p>