專利名稱：一種提高發(fā)光效率的發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，特別是能提高光提取效率的發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體被廣泛應(yīng)用于固態(tài)照明光源，其綠色節(jié)能的特點被普遍關(guān)注，其具有發(fā)熱 量低、耗電量小、壽命長、反應(yīng)速度快、體積小可平面封裝等優(yōu)點，使半導(dǎo)體照明有望成為下 一代照明光源。隨著LED產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展，LED的應(yīng)用市場越來越廣闊，目前LED在汽車 內(nèi)外燈光、顯示器背光、室外景觀照明，便攜式系統(tǒng)閃光燈、投影儀光源、廣告燈箱、電筒、交 通燈等都有廣泛應(yīng)用。LED的一般制造方法是在藍(lán)寶石襯底上生長氮化鎵基材料，由于襯底兩面都是光 滑平面，部分光經(jīng)過襯底由于折射率差引起的全反射而損耗，光子經(jīng)過多次反射后被吸收， 從而造成光提取效率不高的問題，影響外量子效率。為了提高光提取效率，現(xiàn)有技術(shù)中，如 中國專利公開號為CN101345274的《一種利用圖形化襯底提高GaN基LED發(fā)光效率的方 法》，它采用了圖形化襯底；如中國專利申請?zhí)枮?00910037772的《表面粗化的發(fā)光二極管 芯片及其制造方法》，它提出在襯底背面做圖形。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)由于芯片襯底減薄后 工藝操作困難，不便于大量生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種提高發(fā)光效率的發(fā)光二 極管。它可以有效提高光提取效率，提升芯片的質(zhì)量和性能，具有工藝簡單，適宜大量生產(chǎn) 的特點。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實用新型的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn)一種提高發(fā)光效率的發(fā)光二極管，它包括藍(lán)寶石襯底以及依次置于藍(lán)寶石襯底上 方的氮化鎵層、ITO薄膜和SiO2保護層二。ITO薄膜和氮化鎵層上分別置有金屬電極。其 結(jié)構(gòu)特點是，所述藍(lán)寶石襯底的底面有數(shù)多個粗化孔，藍(lán)寶石襯底下表面附著反射層。本實用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，通過在藍(lán)寶石襯底背面打孔或者劃溝槽，能有 效的增加芯片底部的出光幾率，從而提高光提取效率，提升芯片的質(zhì)量和性能。本實用新型 具有工藝簡單，適宜大量生產(chǎn)的特點。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較可以將光提取效率提高 5-10%。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
圖1至圖10是制備本實用新型發(fā)光二極管實施例一的方法步驟示意圖；圖10也是本實用新型發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參看圖10，本實用新型發(fā)光二極管包括藍(lán)寶石襯底1以及依次置于藍(lán)寶石襯底1 上方的氮化鎵層2、ΙΤ0薄膜5和SiA保護層二 7。ITO薄膜5和氮化鎵層2上分別置有金 屬電極9。藍(lán)寶石襯底1的底面有數(shù)多個粗化孔4，藍(lán)寶石襯底1下表面附著反射層10。實施例一，本實用新型發(fā)光二極管的一種制備方法是①參看圖1，在藍(lán)寶石襯底1下表面和在藍(lán)寶石襯底上方生長的氮化鎵2的上表面 用等離子化學(xué)氣相沉積的方法分別覆蓋SiA保護層一 3 ；②參看圖2，用355nm激光器在藍(lán)寶石襯底1底面打數(shù)多個深度為350-400 μ m的 粗化孔4 ；③參看圖3，用350°C體積比為3 1的濃硫酸和磷酸刻蝕粗化孔4的側(cè)壁；④參看圖4，用緩沖蝕刻液BOE去除SW2保護層一 3，并在氮化鎵2的上表面用電 子束蒸發(fā)方法蒸鍍一層厚度為0. M μ m的ITO薄膜5 ；⑤參看圖5，用光刻和濕法刻蝕方法定義出N型氮化鎵區(qū)域，然后用ICP刻蝕出N 型電極區(qū)域6 ；⑥參看圖6，用等離子化學(xué)氣相沉積的方法在器件表面覆蓋厚度為0. Μμ m的 SiO2保護層二 7 ；⑦參看圖7，用光刻和濕法刻蝕的方法定義電極位置8 ；⑧參看圖8，用電子束蒸發(fā)的方法蒸鍍厚度為1.5_2μπι的電極9 ；⑨參看圖9，用研磨設(shè)備對藍(lán)寶石襯底1從底面減薄至80-120 μ m，粗化孔4的孔 深為 10-20 μ m ；⑩參看圖10，在藍(lán)寶石襯底1下表面蒸鍍一層反射層10。實施例二，本實用新型發(fā)光二極管的另一種制備方法是①在藍(lán)寶石襯底1上方生長氮化鎵2 ；②在氮化鎵2的上表面用電子束蒸發(fā)方法蒸鍍一層ITO薄膜5 ；③用光刻和濕法刻蝕方法定義出N型氮化鎵區(qū)域，然后用ICP刻蝕出N型電極區(qū) 域6;④用等離子化學(xué)氣相沉積的方法在器件表面覆蓋S^2保護層二 7 ；⑤用光刻和濕法刻蝕的方法定義電極位置8 ；⑥用電子束蒸發(fā)的方法蒸鍍電極9 ；⑦用研磨設(shè)備對藍(lán)寶石襯底1從底面減?。虎嘤勉@石刀劃片機在藍(lán)寶石襯底1底面按照垂直網(wǎng)格劃出溝槽；⑨在藍(lán)寶石襯底1下表面蒸鍍一層反射層10。
權(quán)利要求1. 一種提高發(fā)光效率的發(fā)光二極管，它包括藍(lán)寶石襯底(1)以及依次置于藍(lán)寶石襯底 (1)上方的氮化鎵層(2)、ΙΤ0薄膜(5)和SiO2保護層二(7)，ITO薄膜(5)和氮化鎵層(2) 上分別置有金屬電極(9)，其特征在于，所述藍(lán)寶石襯底(1)的底面有數(shù)多個粗化孔，藍(lán) 寶石襯底(1)下表面附著反射層(10)。
專利摘要一種提高發(fā)光效率的發(fā)光二極管，涉及光電技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括藍(lán)寶石襯底以及依次置于藍(lán)寶石襯底上方的氮化鎵層、ITO薄膜和SiO2保護層二。ITO薄膜和氮化鎵層上分別置有金屬電極。其結(jié)構(gòu)特點是，所述藍(lán)寶石襯底的底面有數(shù)多個粗化孔，藍(lán)寶石襯底下表面附著反射層。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可以有效提高光提取效率，提升芯片的質(zhì)量和性能，具有工藝簡單，適宜大量生產(chǎn)的特點。
文檔編號H01L33/00GK201918419SQ20102069790
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者張雪亮 申請人:同方光電科技有限公司