Led磊晶制程的制作方法
【專利摘要】一種LED磊晶制程，包括以下的步驟：在基板的表面上生長緩沖層；在第一溫度下，在緩沖層的表面生長第一磊晶層；在低于第一溫度的第二溫度下，在第一磊晶層的表面生長第二磊晶層，從而使第二磊晶層的表面粗糙化；蝕刻第二磊晶層和第一磊晶層，直至將第二磊晶層的粗糙表面復刻至第一磊晶層；在第一磊晶層的粗糙表面沉積一層二氧化硅層；蝕刻二氧化硅層的頂面直至暴露出第一磊晶層，以形成多個凸起；以及在第一磊晶層上依次成長N型磊晶層、發(fā)光層以及P型磊晶層。所述第一磊晶層的粗糙表面以及二氧化硅層的凸起可有效對發(fā)光層所發(fā)出的光線進行反射及阻擋，從而提高LED晶粒的出光效率。
【專利說明】LED晶晶制程
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED磊晶制程，尤其涉及一種具有較佳出光效率的LED磊晶制程?！颈尘凹夹g】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)是一種可將電流轉換成特定波長范圍的光電半導體元件。發(fā)光二極管以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與集成電路匹配、驅動簡單、壽命長等優(yōu)點，從而可作為光源而廣泛應用于照明領域。
[0003]在LED晶粒的生長過程中，由于LED的結構是以磊晶方式生長在藍寶石基板上，磊晶與藍寶石基板的晶格常數(shù)以及熱膨脹系數(shù)差異極大，所以會產(chǎn)生高密度線差排(ThreadDislocation)，此種高密度線差排會限制LED的發(fā)光效率。此外，在LED的結構中，除了發(fā)光層(Active Layer)及其它磊晶層會吸收光以外，其半導體的高折射系數(shù)也會使得LED產(chǎn)生的光受到局限，且常產(chǎn)生全內(nèi)反射使大部分從發(fā)光層發(fā)出的光線，被局限在半導體內(nèi)部，這種被局限的光有可能被較厚的基板吸收。所以如何從半導體的發(fā)光層萃取光源，進而增加光萃取效率，是目前LED產(chǎn)業(yè)努力的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，有必要提供一種具有較佳出光效率的LED磊晶制程。
[0005]一種LED磊晶制程，包括以下的步驟:
提供一個基板，在所述基板的表面上生長一個緩沖層；
在第一溫度下，在緩沖層的表面生長一個第一嘉晶層；
在低于第一溫度的第二溫度下，在第一磊晶層的表面生長第二磊晶層，從而使第二磊晶層的表面粗糙化；
蝕刻第二磊晶層和第一磊晶層，直至將第二磊晶層的粗糙表面復刻至第一磊晶層；在第一磊晶層的粗糙表面沉積一層二氧化硅層；
蝕刻所述二氧化硅層的頂面直至暴露出第一磊晶層，以在二氧化硅層的頂面形成多個凸起；以及
在第一磊晶層依次成長一個N型磊晶層、一個發(fā)光層以及一個P型磊晶層。
[0006]上述的LED磊晶制程中，由于第二磊晶層的表面為粗糙面，并且所述二氧化硅層的頂面以蝕刻方式形成多個凸起，藉由所述粗糙面以及所述凸起對光的反射、阻擋作用，所述LED磊晶結構的出光角度將較為狹窄，出光角度狹窄可具有集中光線的作用，有效提高所述LED晶粒的發(fā)光強度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明第一實施例所提供的LED磊晶制程的第一個步驟。
[0008]圖2是本發(fā)明第一實施例所提供的LED磊晶制程的第二個步驟。
[0009]圖3是本發(fā)明第一實施例所提供的LED磊晶制程的第三個步驟。[0010]圖4是本發(fā)明第一實施例所提供的LED磊晶制程的第四個步驟。
[0011]圖5是本發(fā)明第一實施例所提供的LED磊晶制程的第五個步驟。
[0012]圖6是本發(fā)明第一實施例所提供的LED磊晶制程的第六個步驟。
[0013]圖7是本發(fā)明第一實施例所提供的LED磊晶制程的第七個步驟。
[0014]圖8是圖7中的二氧化硅層的俯視示意圖。
[0015]圖9是圖7中的二氧化硅層的另一實施例的俯視示意圖。
[0016]圖10是本發(fā)明第一實施例所提供的LED磊晶制程的第八個步驟。
[0017]圖11是本發(fā)明第二實施例所提供的LED磊晶制程的截面示意圖。
[0018]圖12是本發(fā)明第三實施例所提供的LED磊晶制程的截面示意圖。
[0019]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種LED磊晶制程，包括以下的步驟:提供基板，在所述基板的表面上生長緩沖層；在第一溫度下，在緩沖層的表面生長第一磊晶層；在低于第一溫度的第二溫度下，在第一磊晶層的表面生長第二磊晶層，從而使第二磊晶層的表面粗糙化；蝕刻第二磊晶層和第一磊晶層，直至將第二磊晶層的粗糙表面復刻至第一磊晶層；在第一磊晶層的粗糙表面沉積二氧化硅層；蝕刻二氧化硅層的頂面直至暴露出第一磊晶層，以形成多個凸起；以及在第一磊晶層上依次成長N型磊晶層、發(fā)光層以及P型磊晶層。
2.如權利要求1所述的LED磊晶制程，其特征在于，所述第一溫度的溫度范圍為1100。。-1300。。。
3.如權利要求2所述的LED磊晶制程，其特征在于，所述第二溫度的溫度范圍為500。。-600。。。
4.如權利要求1所述的LED磊晶制程，其特征在于，在形成多個凸起之后，進一步在第一磊晶層以及二氧化硅層的表面形成覆蓋層，然后再在覆蓋層上依次成長所述N型磊晶層、所述發(fā)光層以及所述P型磊晶層，所述覆蓋層在第一溫度下生長。
5.如權利要求4所述的LED磊晶制程，其特征在于，所述覆蓋層為氮化鋁薄膜層。
6.如權利要求1所述的LED磊晶制程，其特征在于，所述凸起的直徑為2微米到3微米。
7.如權利要求1所述的LED磊晶制程，其特征在于，所述凸起與凸起之間形成有間隙，所述間隙的大小位于1微米到2微米之間。
8.如權利要求1所述的LED磊晶制程，其特征在于，所述基板為藍寶石基板，所藍寶石基板的頂面形成有多個凸起。
9.如權利要求1所述的LED磊晶制程，其特征在于，所述基板為藍寶石基板，所述藍寶石基板的頂面為平坦的表面。
10.如權利要求1所述的LED磊晶制程，其特征在于，所述N型磊晶層、發(fā)光層以及P型磊晶層的制作材料選自GaN、AlGaN、InGaN以及AlInGaN其中之一。
【文檔編號】H01L33/10GK103682005SQ201210334114
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月12日 優(yōu)先權日:2012年9月12日
【發(fā)明者】林雅雯, 黃世晟, 凃博閔 申請人:展晶科技(深圳)有限公司, 榮創(chuàng)能源科技股份有限公司