CN103560189B - 发光二极管芯片及其制作方法 - Google Patents
发光二极管芯片及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103560189B CN103560189B CN201310564305.0A CN201310564305A CN103560189B CN 103560189 B CN103560189 B CN 103560189B CN 201310564305 A CN201310564305 A CN 201310564305A CN 103560189 B CN103560189 B CN 103560189B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current extending
- light
- emitting diode
- backlight unit
- diode chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 28
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 claims description 11
- 239000002061 nanopillar Substances 0.000 claims description 9
- CSBHIHQQSASAFO-UHFFFAOYSA-N [Cd].[Sn] Chemical compound [Cd].[Sn] CSBHIHQQSASAFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N indium;tin;hydrate Chemical compound O.[In].[Sn] MRNHPUHPBOKKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 8
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- NQBRDZOHGALQCB-UHFFFAOYSA-N oxoindium Chemical compound [O].[In] NQBRDZOHGALQCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003892 spreading Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 36
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N SnO2 Inorganic materials O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N gallium phosphide Chemical compound [Ga]#P HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/42—Transparent materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种发光二极管芯片及其制作方法，该发光二极管芯片，包括：具有凹凸微结构的外延层；图案化的第一电流扩展层，形成于外延层的凸表面；第二电流扩展层，覆盖于图案化的第一电流扩展层的上表面及未掩膜第一电流扩展层的外延层的凹凸表面，如此形成的双电流扩展层并配合具凹凸微结构的外延层，不仅可以降低全反射的发生几率并减少内部的反射与吸收，还可以改善电流的扩展性，提高电流的注入效率，降低器件工作电压，从而提高LED的发光效率和亮度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件领域，尤其是涉及一种发光二极管（LED）芯片及其制作方法。
背景技术
发光二极管（LED）具有体积小、效率高和寿命长等优点，在交通指示、户外全色显示等领域有着广泛的应用，目前逐渐成为目前电子学领域的研究热点。
为了获得高亮度的LED，关键要提高器件内外量子效率。芯片光提取效率是限制器件外量子效率的主因，由于外延材料、衬底材料以及空气之间的折射率差别较大，导致发光层产生的光在不同折射率材料界面发生全反射而不能导出芯片。为此，改善LED发光效率的研究较为活跃，主要有：改变芯片的几何外形、采用倒金字塔结构、谐振腔或光子晶体等结构等。可见，芯片结构的设计对提高发光二极管的发光效率至关重要。
参见图1，在已知发光二极管结构中，包括：由下往上堆叠的N型层101、发光层102、P型层103、电流扩展层104、以及P、N电极（图中未示出）。发光层发出的光线要向上出射，需经过P型层103、电流扩展层104，由于光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过某一角度（临界角）时，会发生全反射现象。如光线1a、1b和1c从P型层103射向电流扩展层104（折射率小于P型层）时，入射角小于临界角故不发生全反射，同理地，光线1a、1b和1c从电流扩展层104射向外界空气（折射率为1，小于电流扩展层），也是当入射角超过临界角时，会发生全反射现象，而光线1c的入射角超过临界角，发生了全反射，从而无法向外出射；而如光线1d和1e由于入射角大于临界角，在P型层103界面发生全反射现象，无法通过电流扩展层104向外出射，因而造成光损失，无法使得发光层发出的光线有效取出，影响了芯片的发光效率。
参见图2，在已知的一种改进发光二极管结构中，包括：由下往上堆叠的N型层201、发光层202、表面粗化的P型层203、电流扩展层204、以及P、N电极（图中未示出）。与图1类似，光线2a、2b不发生全反射，经过P型层203、电流扩展层204后向外出射；由于P型层203的上表面经过粗化处理，所以减少了光线发生全反射几率，发光层发出的光线2d经过表面粗化的P型层203及电流扩展层204后向外出射；而一部分光线，如2d和2e仍会发生全反射，无法向外出射，因而造成光损失，对于芯片的光效提升有一定的局限性，此外上述电流扩展层结构的电流扩展性比较有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是改进现有技术的上述局限，以进一步降低全反射，改善电流扩展性，提高发光二极管芯片的出光效率和亮度。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：
本发明提供的发光二极管芯片，其结构包括：具有凹凸微结构的外延层；图案化的第一电流扩展层，形成于具有凹凸微结构的外延层的凸表面；第二电流扩展层，覆盖于图案化的第一电流扩展层的上表面及未掩膜第一电流扩展层的具有凹凸微结构的外延层的凹凸表面。
本发明提供的上述的发光二极管芯片，其制作采用以下步骤的方法：
（1）提供一具有凹凸微结构的外延层，所述凹凸微结构的表面上设有图案化的第一电流扩展层；
（2）在所述第一电流扩展层的上表面及未披覆第一电流扩展层的外延层的凹凸表面覆盖第二电流扩展层。
所述步骤（1）具体包括：在一基板上形成外延层；在所述外延层上形成前述图案化的第一电流扩展层；以所述第一电流扩展层作为掩膜层，蚀刻所述外延层以形成具有凹凸微结构的外延层。
本发明的创新之处在于：采用图案化的第一电流扩展层充当掩膜层，使得外延层表面形成凹凸结构，再在图案化的第一电流扩展层的上表面及未掩膜第一电流扩展层的外延层的凹凸表面覆盖第二电流扩展层，如此形成双电流扩展层并配合具凹凸结构的外延层，可以降低全反射的发生几率并减少内部的反射与吸收，从而提高发光效率，此外双电流扩展层结构大大改善电流的扩展性，提高电流的注入效率，降低器件工作电压，提高了LED的亮度。
根据本发明，优选的是，所述第一电流扩展层、第二电流扩展层的折射率介于外延层与空气的折射率之间。
根据本发明，优选的是，所述第二电流扩展层的折射率略小于或者等于第一电流扩展层的折射率。
根据本发明，优选的是，所述第一电流扩展层与第二电流扩展层材料相同。
根据本发明，优选的是，所述第一电流扩展层为纳米球或纳米线或纳米柱结构。
根据本发明，优选的是，所述第二电流扩展层为连续分布的薄膜结构。
根据本发明，优选的是，所述第一电流扩展层、第二电流扩展层的材料选用氧化铟锡（ITO）或氧化锌（ZnO）或氧化镉锡（CTO）或氧化铟（InO）或铟（In）掺杂氧化锌（ZnO）或铝（Al）掺杂氧化锌（ZnO）或镓（Ga）掺杂氧化锌（ZnO）中的一种。
根据本发明，优选的是，所述外延层从下至上依次堆叠第一半导体层、发光层和第二半导体层，其中第一半导体层与第二半导体层电性相反。
根据本发明，优选的是，所述凹凸微结构呈周期性分布，间距为10~1000nm。
根据本发明，优选的是，所述纳米球的线径为10~500nm。
根据本发明，优选的是，所述纳米线的截面线径为10~500nm。
根据本发明，优选的是，还包括基板，其与所述外延层相对而设，所述基板为外延基板或导热基板或导电基板或绝缘基板。
根据本发明，优选的是，所述纳米柱的高度为10~1000nm，宽度为10~10000nm。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：采用双电流扩展层并配合具凹凸微结构的外延层，不仅可以降低全反射的发生几率并减少内部的反射与吸收，还可以改善电流的扩展性，提高电流的注入效率，降低器件工作电压，从而提高LED的发光效率和亮度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
101：第一半导体层；102：发光层；103：第二半导体层；104：电流扩展层；
201：第一半导体层；202：发光层；203：第二半导体层；204：电流扩展层；
301：第一半导体层；302：发光层；303：第二半导体层；304：第一电流扩展层；305：第二电流扩展层；306：P电极；307：N电极；
401：第一半导体层；402：发光层；403：第二半导体层；404：第一电流扩展层；405：第二电流扩展层；406：P电极；407：N电极。
501：第一半导体层；502：发光层；503：第二半导体层；504：第一电流扩展层；505：第二电流扩展层；506：P电极；507：N电极。
图1是现有的一种发光二极管示意图。
图2是现有改进的另一种发光二极管示意图。
图3~9是本发明实施例1制作发光二极管芯片的流程示意剖面图。
图10示意了图9所示发光二极管芯片的光路径。
图11是本发明实施例2发光二极管芯片的剖面图。
图12是本发明实施例3发光二极管芯片的剖面图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种发光二极管芯片的制作方法，其制作步骤包括：
第一步：如图3所示，提供一基板300，基板可为外延基板、导热基板、导电基板或绝缘基板，在本实施例中，优选选用蓝宝石（Al2O3）作为外延基板，在其它实施例中，所述基板可选用碳化硅（SiC）基板、硅（Si）基板、氮化镓（GaN）基板、砷化镓（GaAs）基板、磷化镓（GaP）基板、氮化铝（AlN）基板、铜（Cu）基板等。
第二步：如图4所示，采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）在所述基板上形成外延层，外延层从下至上依次堆叠第一半导体层301、发光层302和第二半导体层303，其中第一半导体层301与第二半导体层303的电性相反，当第二半导体层303为N型时，第二半导体层303为P型，反之亦然，在本实施例中，第一半导体层301为N型的氮化镓层，第二半导体层303为P型的氮化镓层，且发光层302为氮化铟镓/氮化镓组成的多重量子阱（MQW）。在其它实施例中，第一半导体层301与第二半导体层303及发光层302可为其它已知组成，且不限于上述组成；由于本实施例基板选用绝缘的蓝宝石（Al2O3）基板，需要制作同面电极，故采用干法蚀刻工艺，从P型的氮化镓层蚀刻至N型的氮化镓层，使得部分N型的氮化镓层平台裸露出来，用于后续制作N电极。
第三步：如图5和6所示，采用纳米压印工艺，在所述外延层上形成具有图案化的第一电流扩展层304，充当掩膜层；图案化的第一电流扩展层可为纳米球或纳米线或纳米柱结构，在本实施例中，图案化的第一电流扩展层304优选为纳米球结构，纳米球的线径为10~500nm，优选为200nm；第一电流扩展层304可以选用氧化铟锡（ITO）或氧化锌（ZnO）或氧化镉锡（CTO）或氧化铟（InO）或铟（In）掺杂氧化锌（ZnO）或铝（Al）掺杂氧化锌（ZnO）或镓（Ga）掺杂氧化锌（ZnO），在本实施例，纳米球结构的第一电流扩展层304优选为氧化铟锡（ITO），其折射率小于所述外延层的第二半导体层303。
第四步：如图7所示，采用湿法蚀刻工艺，使得未被纳米球结构的第一电流扩展层304保护的外延层被蚀刻，并形成具有凹凸微结构的外延层，在本实施例中，第二半导体层303的表面呈周期性分布，间距优选为200nm；经蚀刻工艺后，纳米球结构的第一电流扩展层304不去除。
第五步：如图8所示，在所述第一电流扩展层304的上表面及未披覆第一电流扩展层304的具有凹凸微结构的外延层的凹凸表面，覆盖连续分布的薄膜结构的第二电流扩展305，同样地，第二电流扩展305可以选用氧化铟锡（ITO）或氧化锌（ZnO）或氧化镉锡（CTO）或氧化铟（InO）或铟（In）掺杂氧化锌（ZnO）或铝（Al）掺杂氧化锌（ZnO）或镓（Ga）掺杂氧化锌（ZnO），在本实施例中，第二电流扩展305材料优选为与第一电流扩展层304相同，即选用氧化铟锡（ITO），且二者折射率相同；由于第一电流扩展层与第二电流扩展层的材料相同，其可以避免发光二极管内部的损伤，在保证发光二极管良好的发光强度的前提下获得较低的工作电压。第二电流扩展305的形成方式可选用真空蒸镀或电子束蒸镀或射频（RF）或溅射（sputtering）或等离子体化学气相沉积法（PECVD），在本实施例，选用溅射镀膜方式。
第六步：如图9所示，分别在第二半导体层303和裸露的第一半导体层301上制作P电极和N电极，需要指出的是，在本实施例裸露的N型的氮化镓层平台是在步骤（4）中形成，而应当知道，裸露的N型的氮化镓层可以在形成第一电流扩展层或者第二电流扩展之后进行，其蚀刻方式也不限于干法蚀刻，亦可选用湿法蚀刻。
如图9所示，上述制得的发光二极管芯片，其结构包括：最底层为蓝宝石基板300；具有凹凸微结构的外延层，形成于蓝宝石基板300上，其从下至上依次堆叠第一半导体层301、发光层302和第二半导体层303，其中第二半导体层303表面具有凹凸微结构；图案化的ITO第一电流扩展层304，形成于具有凹凸微结构的外延层的凸表面；ITO第二电流扩展层305，覆盖于图案化的ITO第一电流扩展层304的上表面及未掩膜第一电流扩展层的具有凹凸微结构的第二半导体层303的凹凸表面；P电极306，形成于ITO第二电流扩展层305上；N电极307，形成于裸露的第一半导体层301上。
如图10所示，由于本发明发光二极管芯片结构具有双电流扩展层并配合具凹凸微结构的外延层，不仅可以降低全反射的发生几率并减少内部的反射与吸收，如发光层发出的光线3a和3e，依次通过第二半导体层303和ITO第二电流扩展层305后向外出射，光线3b、3c和3e，依次通过第二半导体层303、图案化的ITO第一电流扩展层304和连续薄膜状的ITO第二电流扩展层305后向外出射。此外，图案化的第一电流扩展层和连续薄膜状的第二电流扩展层，还可以改善电流的扩展性，提高电流的注入效率，降低器件工作电压，从而提高LED的发光效率和亮度。
实施例2
如图11所示，与实施例1不同的是，本实施例公开了一种垂直结构的发光二极管芯片。在本实施例，采用硅（Si）基板作为导电基板400，N电极407形成于导电基板400的背面，构成了垂直结构的LED器件结构。此外，图案化的第一电流扩展层404选用ZnO纳米线结构，纳米线的截面线径为10~500nm，在本实施例优选为200nm；第二电流扩展层405的材料选用ZnO连续薄膜，即保持折射率与图案化的第一电流扩展层404相同，本实施例的光路径图与图10类似，在此不做赘述。
实施例3
如图12所示，与实施例2不同的是，本实施例采用铜（Cu）基板作为导电基板500，图案化的第一电流扩展层504选用ITO纳米柱结构，纳米柱的高度为10~1000nm，宽度为10~10000nm，在本实施例优选纳米柱的高度500nm，宽度为200nm；第二电流扩展层505选用ZnO连续薄膜，其厚度为200nm，使得第二电流扩展层的折射率略小于第一电流扩展层的折射率，如此则各材料层的折射率关系为：外延层＞第一电流扩展层＞第二电流扩展层＞空气，可以进一步降低全反射的发生几率，从而提高发光层发出光线的萃取几率，提升芯片亮度和发光效率。
需要指出的是，上述第二电流扩展层505材料也可以选用氧化铟锡（ITO），通过调整In2O3:SnO2之间的比例，使得其折射率比第一电流扩展层504的折射率略小即可。
应当理解的是，上述具体实施方案为本发明的优选实施例，本发明的范围不限于该实施例，凡依本发明所做的任何变更，皆属本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.发光二极管芯片，包括：具有凹凸微结构的外延层；图案化的第一电流扩展层，形成于外延层的凸表面；第二电流扩展层，覆盖于图案化的第一电流扩展层的上表面及未掩膜第一电流扩展层的外延层的凹凸表面，所述第二电流扩展层的上表面呈凹凸结构。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述第一电流扩展层、第二电流扩展层的折射率介于外延层与空气的折射率之间。
3.根据权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述第二电流扩展层的折射率略小于或者等于第一电流扩展层的折射率。
4.根据权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述第一电流扩展层与第二电流扩展层材料相同。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述第一电流扩展层为纳米球或纳米线或纳米柱结构。
6.根据权利要求5所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述纳米球的线径为10~500nm。
7.根据权利要求5所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述纳米线的截面线径为10~500nm。
8.根据权利要求5所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述纳米柱的高度为10~1000nm，宽度为10~10000nm。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述第二电流扩展层为连续分布的薄膜结构。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述第一电流扩展层、第二电流扩展层的材料选用氧化铟锡（ITO）或氧化锌（ZnO）或氧化镉锡（CTO）或氧化铟（InO）或铟（In）掺杂氧化锌（ZnO）或铝（Al）掺杂氧化锌（ZnO）或镓（Ga）掺杂氧化锌（ZnO）。
11.根据权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于：所述凹凸微结构呈周期性分布，间距为10~1000nm。
12.发光二极管芯片的制作方法，包括以下步骤：
（1）提供一具有凹凸微结构的外延层，所述凹凸微结构的表面上设有图案化的第一电流扩展层；
（2）在所述第一电流扩展层的上表面及未披覆第一电流扩展层的外延层的凹凸表面覆盖第二电流扩展层，所述第二电流扩展层的上表面呈凹凸结构。
13.根据权利要求12所述的发光二极管芯片的制作方法，其特征在于：所述步骤（1）具体包括：
在一基板上形成外延层；
在所述外延层上形成前述图案化的第一电流扩展层；
以所述第一电流扩展层作为掩膜层，蚀刻所述外延层以形成具有凹凸微结构的外延层。
14.根据权利要求13所述的发光二极管芯片的制作方法，其特征在于：所述第一电流扩展层为纳米球或纳米线或纳米柱结构。
15.根据权利要求13所述的发光二极管芯片的制作方法，其特征在于：所述第二电流扩展层为连续分布的薄膜结构。
16.根据权利要求12或13所述的发光二极管芯片的制作方法，其特征在于：所述第一电流扩展层、第二电流扩展层的折射率介于外延层与空气的折射率之间。
17.根据权利要求16所述的发光二极管芯片的制作方法，其特征在于：所述第二电流扩展层的折射率略小于或者等于第一电流扩展层的折射率。
18.根据权利要求12所述的发光二极管芯片的制作方法，其特征在于：所述第一电流扩展层与第二电流扩展层材料相同。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310564305.0A CN103560189B (zh) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | 发光二极管芯片及其制作方法 |
| PCT/CN2014/086718 WO2015070669A1 (zh) | 2013-11-14 | 2014-09-17 | 发光二极管芯片及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310564305.0A CN103560189B (zh) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | 发光二极管芯片及其制作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103560189A CN103560189A (zh) | 2014-02-05 |
| CN103560189B true CN103560189B (zh) | 2016-05-18 |
Family
ID=50014396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310564305.0A Active CN103560189B (zh) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | 发光二极管芯片及其制作方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103560189B (zh) |
| WO (1) | WO2015070669A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103560189B (zh) * | 2013-11-14 | 2016-05-18 | 安徽三安光电有限公司 | 发光二极管芯片及其制作方法 |
| CN108281517B (zh) * | 2018-01-26 | 2020-06-16 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种发光二极管的制作方法 |
| CN113658972A (zh) * | 2020-05-12 | 2021-11-16 | 成都辰显光电有限公司 | 发光背板以及发光背板的制备方法 |
| CN111697116B (zh) * | 2020-06-19 | 2023-05-16 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种表面内嵌微纳结构增透层的可见光led芯片及制备方法 |
| CN111933769B (zh) * | 2020-08-19 | 2023-04-07 | 广东技术师范大学 | 一种周期性的折射率分层渐变的纳米结构led的制备方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1222769A (zh) * | 1998-01-06 | 1999-07-14 | 中国科学院半导体研究所 | 高效发光二极管及其制造方法 |
| CN1846317A (zh) * | 2003-08-29 | 2006-10-11 | 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 | 发射辐射的半导体元件 |
| CN101075651A (zh) * | 2006-09-05 | 2007-11-21 | 武汉迪源光电科技有限公司 | 有电流扩展层和阻挡层的GaN基垂直LED功率芯片制备方法 |
| CN101388430A (zh) * | 2008-10-27 | 2009-03-18 | 厦门乾照光电有限公司 | 一种改良电流扩展层结构的高效发光二极管及其制造方法 |
| CN101702419A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-05-05 | 华南师范大学 | 一种GaN基LED芯片结构中p-GaN层或ITO层的表面粗化方法 |
| CN101740689A (zh) * | 2008-11-26 | 2010-06-16 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件及其制造方法 |
| CN102097560A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-06-15 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 具有复合式双电流扩展层的氮化物发光二极管 |
| CN102169944A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-08-31 | 上海大学 | Ag/ITO/氧化锌基复合透明电极的发光二极管及其制备方法 |
| CN102185074A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-09-14 | 上海大学 | Ag/氧化锌基复合透明电极的发光二极管及其制备方法 |
| CN102738334A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-10-17 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 具有电流扩展层的发光二极管及其制作方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102820396A (zh) * | 2007-06-05 | 2012-12-12 | 台达电子工业股份有限公司 | 电流扩散层、发光二极管装置及其制造方法 |
| CN101320766B (zh) * | 2007-06-05 | 2012-10-10 | 台达电子工业股份有限公司 | 电流扩散层、发光二极管装置及其制造方法 |
| TWI361497B (en) * | 2007-08-20 | 2012-04-01 | Delta Electronics Inc | Light-emitting diode apparatus and manufacturing method thereof |
| CN101393953A (zh) * | 2007-09-19 | 2009-03-25 | 台达电子工业股份有限公司 | 发光二极管装置及其制造方法 |
| CN101419999A (zh) * | 2007-10-26 | 2009-04-29 | 甘志银 | 提高发光二极管量子效率的方法 |
| KR101469979B1 (ko) * | 2008-03-24 | 2014-12-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및 이의 제조방법 |
| CN102569568A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-11 | 展晶科技(深圳)有限公司 | Led磊晶结构及制程 |
| CN102760795B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-07-01 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
| CN102760796B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-01-21 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
| CN103560189B (zh) * | 2013-11-14 | 2016-05-18 | 安徽三安光电有限公司 | 发光二极管芯片及其制作方法 |
-
2013
- 2013-11-14 CN CN201310564305.0A patent/CN103560189B/zh active Active
-
2014
- 2014-09-17 WO PCT/CN2014/086718 patent/WO2015070669A1/zh active Application Filing
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1222769A (zh) * | 1998-01-06 | 1999-07-14 | 中国科学院半导体研究所 | 高效发光二极管及其制造方法 |
| CN1846317A (zh) * | 2003-08-29 | 2006-10-11 | 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 | 发射辐射的半导体元件 |
| CN101075651A (zh) * | 2006-09-05 | 2007-11-21 | 武汉迪源光电科技有限公司 | 有电流扩展层和阻挡层的GaN基垂直LED功率芯片制备方法 |
| CN101388430A (zh) * | 2008-10-27 | 2009-03-18 | 厦门乾照光电有限公司 | 一种改良电流扩展层结构的高效发光二极管及其制造方法 |
| CN101740689A (zh) * | 2008-11-26 | 2010-06-16 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件及其制造方法 |
| CN101702419A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-05-05 | 华南师范大学 | 一种GaN基LED芯片结构中p-GaN层或ITO层的表面粗化方法 |
| CN102097560A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-06-15 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 具有复合式双电流扩展层的氮化物发光二极管 |
| CN102169944A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-08-31 | 上海大学 | Ag/ITO/氧化锌基复合透明电极的发光二极管及其制备方法 |
| CN102185074A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-09-14 | 上海大学 | Ag/氧化锌基复合透明电极的发光二极管及其制备方法 |
| CN102738334A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-10-17 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 具有电流扩展层的发光二极管及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015070669A1 (zh) | 2015-05-21 |
| CN103560189A (zh) | 2014-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103730556B (zh) | 发光二极管芯片及其制作方法 | |
| US7385226B2 (en) | Light-emitting device | |
| KR101258583B1 (ko) | 나노 로드 발광 소자 및 그 제조 방법 | |
| CN102130260B (zh) | 发光装置及其制造方法 | |
| CN103996772B (zh) | 发光二极管芯片及其制作方法 | |
| CN103560189B (zh) | 发光二极管芯片及其制作方法 | |
| TW201444117A (zh) | 經粗化之高折射率引層/用在高光提取之發光二極體 | |
| CN104051587A (zh) | 表面等离激元增强GaN基纳米孔LED的制备方法 | |
| US9041012B2 (en) | Galium-nitride light emitting device having a microarray-type structure | |
| CN108198923A (zh) | 一种发光二极管芯片及其制作方法 | |
| CN107863432B (zh) | 一种提升led性能的led制备方法以及led芯片 | |
| CN102208506B (zh) | 掩埋式高亮度发光二极管结构 | |
| US8945958B2 (en) | Methods for manufacturing light emitting diode and light emitting device | |
| CN106848006A (zh) | 倒装led芯片及其制备方法 | |
| CN103137800B (zh) | 一种发光二极管制作方法 | |
| JP2012080104A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| CN107681035A (zh) | 一种透明导电层及其制作方法、发光二极管 | |
| CN101980391A (zh) | 发光二极管及其制造方法 | |
| WO2012040978A1 (zh) | 发光装置及其制造方法 | |
| CN104300057A (zh) | 一种高亮度GaN发光二极管器件的制作方法 | |
| CN101861662A (zh) | 发光器件 | |
| CN106784176B (zh) | 一种发光效率高的led芯片及其制作方法 | |
| US9887322B2 (en) | Light-emitting device | |
| KR101661621B1 (ko) | 패턴이 형성되어 있는 기판 및 이를 이용한 발광소자 | |
| CN103682006A (zh) | Led结构及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |