[實用新型]LED結構

有效

• 申請號: 201520123684.4
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN204596826U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 丁海生;馬新剛;李東昇;李芳芳;江忠永
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭明芯科技有限公司
• 主分類號: H01L33/20
• 分類號: H01L33/20;H01L33/46;H01L33/58;H01L33/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本實用新型涉及半導體光電芯片制造技術領域，特別涉及一種LED結構。

背景技術

自從20世紀90年代初商業化以來，經過二十幾年的發展，GaN基LED已被廣泛應用于戶內外顯示屏、投影顯示用照明光源、背光源、景觀亮化照明、廣告、交通指示等領域，并被譽為二十一世紀最有競爭力的新一代固體光源。近年來，在政府各種政策的激勵和推動下，各種為提高LED發光亮度的技術應運而生，例如圖形化襯底技術、側壁粗化技術、DBR技術、優化電極結構、在襯底或透明導電膜上制作二維光子晶體等。其中圖形化襯底技術最具成效，在2010年到2012年間，前后出現的錐狀結構的干法圖形化襯底和金字塔形狀的濕法圖形化襯底完全取代了表面平坦的藍寶石襯底成為LED芯片的主流襯底，使LED的晶體結構和發光亮度都得到了革命性的提高。

半導體發光器件所發射的光的波長取決于所用的半導體材料的價帶電子和導帶電子之間的能量差的帶隙，GaN材料具有較寬的能帶帶隙(從0.8eV到6.2eV)，所以GaN基LED可通過在GaN外延有源層生長過程中摻入不同濃度的In、Al等元素來調節GaN基LED所發射的光的波長，實現GaN基LED的能量譜連續可調，所以在單色性、色純度、色飽和度等方面，GaN基LED可與激光相媲美。

然而與激光相比，現有的LED所發射的光的發散角遠大于激光的發散角，即，激光在方向性上遠好于LED，為了適應LED在不同領域的應用，有必要設計一種能出射平行光的(即發光方向性好的)發光二極管(LED)，使其替代激光，而在相應領域更好地發揮作用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種LED結構，以解決現有的LED方向性較差的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種LED結構，所述LED結構包括：

第一襯底，所述第一襯底包括第一表面和第二表面，其中，所述第一表面和/或第二表面上具有多個凸形結構，每個表面上的多個凸形結構組成凸面聚光體陣列；

所述第一表面上形成有N型層、有源層、P型層及N區臺面結構；

電流阻擋層，所述電流阻擋層覆蓋部分P型層以及N區臺面結構的側壁，以在所述P型層上形成了有效電極區陣列；

電極層，所述電極層覆蓋所述電流阻擋層及有效電極區陣列，以在有源層中形成了準點光源陣列，每個準點光源與對應的一凸面聚光體的焦點重合；

多個半球形支撐結構，所述多個半球形支撐結構露出部分電極層，每個半球形支撐結構覆蓋一準點光源，每個半球形支撐結構的球心與對應的一準點光源重合；

反射層，所述反射層覆蓋多個半球形支撐結構及露出的部分電極層；

槽口結構，所述槽口結構位于所述N區臺面結構中；

位于所述反射層上的P電極，位于所述槽口結構中的N電極；

第二襯底，所述第二襯底包括P極區以及與所述P極區絕緣分離的N極區；其中，所述P電極與所述P極區鍵合在一起，所述N電極與所述N極區鍵合在一起。

可選的，在所述的LED結構，當第一表面和第二表面中只有一個表面上具有多個凸形結構時，所述每個凸面聚光體的焦點與對應的一準點光源重合。

可選的，在所述的LED結構中，當第一表面和第二表面上均具有多個凸形結構時，所述第二表面上的多個凸形結構與所述第一表面上的多個凸形結構組成雙凸面聚光體陣列，每個雙凸面聚光體的焦點與對應的一準點光源重合。

可選的，在所述的LED結構中，在所述第一表面及N型層之間還形成有緩沖層。

可選的，在所述的LED結構中，所述P型層、有源層及N型層形成“凸”字形結構。

可選的，在所述的LED結構中，所述電流阻擋層的材料為二氧化硅、氮化硅及氮氧化硅中的一種或多種組合。

可選的，在所述的LED結構中，所述電極層為透明導電層。

可選的，在所述的LED結構中，所述電極層的材料為鎳金合金和銦錫氧化物中的一種或多種組合。

可選的，在所述的LED結構中，所述支撐材料層的材料為二氧化硅、氮化硅及氮氧化硅中的一種或多種組合。

可選的，在所述的LED結構中，所述反射層的材料為銀。

可選的，在所述的LED結構中，還包括歐姆接觸層，所述歐姆接觸層覆蓋多個半球形支撐結構及露出的部分電極層。

可選的，在所述的LED結構中，所述歐姆接觸層的材料為鎳。