半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包括：一第一半導(dǎo)體層；一活性層以及一第二半導(dǎo)體層依次層疊設(shè)置于所述第一半導(dǎo)體層的一表面；以及一金屬陶瓷層，其設(shè)置于所述第二半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離第一半導(dǎo)體層的表面并接觸設(shè)置。所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中具有良好的發(fā)光效果。
【專利說明】半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由氮化鎵半導(dǎo)體材料制成的高效藍(lán)光、綠光和白光半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有壽命長、節(jié)能、綠色環(huán)保等顯著特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于大屏幕彩色顯示、汽車照明、交通信號(hào)、多媒體顯示和光通訊等領(lǐng)域，特別是在照明領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?br> [0003]傳統(tǒng)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)通常包括一基底、N型半導(dǎo)體層、P型半導(dǎo)體層、設(shè)置在N型半導(dǎo)體層與P型半導(dǎo)體層之間的活性層、設(shè)置在P型半導(dǎo)體層上的P型電極(通常為透明電極)以及設(shè)置在N型半導(dǎo)體層上的N型電極。所述N型半導(dǎo)體層、活性層以及P型半導(dǎo)體層依次層疊設(shè)置在基底表面。所述P型半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離基底的表面作為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的出光面。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)處于工作狀態(tài)時(shí)，在P型半導(dǎo)體層與N型半導(dǎo)體層上分別施加正、負(fù)電壓，這樣，存在于P型半導(dǎo)體層中的空穴與存在于N型半導(dǎo)體層中的電子在活性層中發(fā)生復(fù)合而產(chǎn)生光，光從半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中射出。然而，來自活性層的近場倏逝光波(衰減距離小于20納米的波)在向外輻射的過程中均由于迅速衰減而無法出射，從而被限制在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，被半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)的材料完全吸收，影響了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的出光率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]綜上所述，確有必要提供一種光取出效率較高的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0005]一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包括:依次層疊設(shè)置的一第一半導(dǎo)體層；一活性層以及一第二半導(dǎo)體層；以及一金屬陶瓷層，其設(shè)置于所述第二半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離第一半導(dǎo)體層的表面并接觸設(shè)置。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有以下有益效果:雖然活性層產(chǎn)生的近場倏逝波中的大部分會(huì)在傳播過程中衰減，但是仍有少量的近場倏逝波會(huì)傳播至金屬陶瓷層，由活性層產(chǎn)生的微量近場倏逝波到達(dá)金屬陶瓷層后，在金屬陶瓷層的作用下近場倏逝波被放大并轉(zhuǎn)換成為金屬等離子體，金屬等離子體被金屬陶瓷層散射，從而向周圍傳播，金屬等離子體由基底一側(cè)出射并耦合成為可見光，如此，可使活性層中產(chǎn)生的金屬等離子體被提取。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖5為圖4中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中形成有三維納米結(jié)構(gòu)的第二半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖6為圖4中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中形成有三維納米結(jié)構(gòu)的第二半導(dǎo)體層的掃描電鏡示意圖。
[0013]圖7為本發(fā)明第五實(shí)施例提供的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖8為本發(fā)明第六實(shí)施例提供的制備圖7中的發(fā)光二極管的工藝流程圖。
[0015]圖9為本發(fā)明第七實(shí)施例提供的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖10為本發(fā)明第八實(shí)施例提供的制備圖9中的發(fā)光二極管的工藝流程圖。
[0017]圖11為本發(fā)明第九實(shí)施例提供的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖12為本發(fā)明第十一實(shí)施例提供的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖13為本發(fā)明第十二實(shí)施例提供的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖14為本發(fā)明第十三實(shí)施例提供的波導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖15為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的發(fā)光二極管的增強(qiáng)因子和頻率的關(guān)系圖。
[0022]主要元件符號(hào)說明
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包括:依次層疊設(shè)置的一第一半導(dǎo)體層、一活性層以及一第二半導(dǎo)體層，其特征在于:進(jìn)一步包括一金屬陶瓷層，其設(shè)置于所述第二半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離所述活性層的表面且接觸設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬陶瓷層為金屬材料和電介質(zhì)材料構(gòu)成的復(fù)合材料層。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬陶瓷層中所述電介質(zhì)材料所占的質(zhì)量百分比小于等于40%。
4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬材料為金、銀、鋁、銅、金銀合金、金招合金或銀招合金。
5.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電介質(zhì)材料包括二氧化硅、硅以及陶瓷材料中的一種。
6.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬陶瓷層為二氧化硅和銀的復(fù)合材料層 如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬陶瓷層中所述二氧化硅所占的質(zhì)量百分比為20%。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括多個(gè)三維納米結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一半導(dǎo)體層、活性層、第二半導(dǎo)體層、金屬陶瓷層的表面。
8.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述三維納米結(jié)構(gòu)包括一第一凸棱及一第二凸棱，所述第一凸棱與第二凸棱并排延伸，相鄰的第一凸棱與第二凸棱之間具有一第一凹槽，相鄰的三維納米結(jié)構(gòu)之間形成第二凹槽，所述第一凹槽的深度小于第二凹槽的深度。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)三維納米結(jié)構(gòu)沿其延伸方向上的橫截面為M形。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為一太陽能電池。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為一波導(dǎo)管。
12.—種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包括:依次層疊設(shè)置的一第一半導(dǎo)體層、一活性層以及一第二半導(dǎo)體層，其特征在于:進(jìn)一步包括一保護(hù)層，該保護(hù)層設(shè)置于所述第二半導(dǎo)體層遠(yuǎn)離基底的表面，以及一金屬陶瓷層設(shè)置于所述保護(hù)層遠(yuǎn)離所述活性層的表面且接觸設(shè)置。
13.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保護(hù)層的材料為二氧化硅、氟化鎂或氟化鋰。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保護(hù)層的厚度為5納米至40納米。
15.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保護(hù)層的折射率的范圍為1.2至 1.5。
16.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括多個(gè)三維納米結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述保護(hù)層的表面。
【文檔編號(hào)】H01L33/44GK103474549SQ201210185724
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】朱鈞, 張淏酥, 朱振東, 李群慶, 金國藩, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司