CN105470361A - 一种粗糙化不可见光全角度发光二级管及其制作方法 - Google Patents

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黄俊凯
吴俊毅
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Abstract

本发明提供了一种粗糙化不可见光全角度发光二极管及其制作方法，所述发光二极管的侧壁、生长基板均进行粗化处理，且其背电极进行图形化处理。将生长基板粗糙化，减少垂直反射光，增加侧向发光；侧壁粗糙化，降低内部侧壁全反射，提升侧壁发光效率，发光角度达到0-180°；通过黄光微影技术与化学湿蚀刻法完成图形化P(N)背电极，降低内部反射次数，提升内部发光效率，全角度发光达到0-360°。

Description

一种粗糙化不可见光全角度发光二级管及其制作方法
技术领域
本发明属于发光二极管技术领域，尤其是涉及一种粗糙化不可见光全角度发光二级管及其制作方法。
背景技术
一般常规不可见光发光二级管芯片由于对半导体穿透率高,从阱区发射向下的不可见光,经由底部与侧面反射后会再次从正面与侧面发光,多次反射结果导致内部发光效率降低，如图1所示；
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种粗糙化不可见光全角度发光二级管及其制作方法，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种粗糙化不可见光全角度发光二极管，所述发光二极管的侧壁、生长基板均进行粗化处理，且其背电极进行图形化处理。
优选的，从上到下依次包括N电极、N型层、阱区、P型层、生长基板以及P背电极；所述N型层、阱区、P型层、生长基板的侧壁进行粗化处理；所述生长基板的底部进行粗化处理；所述P背电极进行图形化处理。
优选的，从上到下依次包括P电极、P型层、阱区、N型层、生长基板以及N背电极；所述P型层、阱区、P型层、生长基板的侧壁进行粗化处理；所述生长基板的底部进行粗化处理；所述N背电极进行图形化处理。
优选的，所述生长基板为GaAs或GaP。
本发明还提供了一种制备如上所述的粗糙化不可见光全角度发光二极管的方法，包括如下步骤，
1)选取一发光二极管半成品，其红外光发光部从上到下依次为N型层或P型层、阱区、P型层或N型层，且在发光部的底部设有生长基板；
2)以蒸镀法制作N电极或P电极后，将部份生长基板研磨至厚度为100-500μm,接着利用湿式化学蚀刻法将生长基板粗糙化；
3)以蒸镀法制作P背电极或N背电极后,切割芯粒之后进行侧壁粗化；
4)通过黄光微影技术与化学湿蚀刻法完成图形化P背电极或N背电极。
优选的，所述步骤2)中，按照如下配比调制生长基板粗糙化的化学溶液，以质量百分比计，由以下成分组成：NH4OH20-40％；H2O218-35％。
优选的，所述步骤3)中，按照如下配比调制侧壁粗糙化化学溶液，以质量百分比计，由以下成分组成：HNO338-80％；BOE(缓冲氧化硅蚀刻液)24-46％。
相对于现有技术，本发明所述的一种粗糙化不可见光全角度发光二级管及其制作方法，具有以下优势：
1、将生长基板粗糙化，减少垂直反射光，增加侧向发光；
2、侧壁粗糙化，降低内部侧壁全反射，提升侧壁发光效率，发光角度达到0-180°；
3、通过黄光微影技术与化学湿蚀刻法完成图形化P(N)背电极，降低内部反射次数，提升内部发光效率，全角度发光达到0-360°。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术中发光二极管的结构示意图；
图2是本发明实施例一所述的发光二极管的结构示意图；
图3～图7是本发明实施例一中发光二极管制备流程中的结构示意图；
图8是图2所示发光二极管的俯视图；
1、N型层；2、阱区；3、P型层；4、生长基板；5、N电极；6、P背电极；7、P电极；8、N背电极。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
一种粗糙化不可见光全角度发光二极管，从上到下依次包括N电极、N型层、阱区、P型层、生长基板以及P背电极；所述N型层、阱区、P型层、生长基板的侧壁进行粗化处理；所述生长基板的底部进行粗化处理；所述P背电极进行图形化处理。
所述生长基板为GaAs。
一种制备如上所述的粗糙化不可见光全角度发光二极管的方法，包括如下步骤，
1)选取一发光二极管半成品，其红外光发光部从上到下依次为N型层、阱区、P型层，且在发光部的底部设有生长基板；如图3所示
2)以蒸镀法制作N电极后，将部份生长基板研磨至厚度为200μm，接着利用湿式化学蚀刻法将生长基板粗糙化，如图4以及图5所示，其中图5是图4的俯视图；
3)以蒸镀法制作P背电极后，切割芯粒之后进行侧壁粗化，如图6以及图7所示，其中图7是图6的俯视图；
4)通过黄光微影技术与化学湿蚀刻法完成图形化P背电极，成品如图2、图8所示。
所述步骤2)中，按照如下配比调制生长基板粗糙化的化学溶液，以质量百分比计，由以下成分组成：NH4OH25％；H2O230％。
所述步骤3)中，按照如下配比调制侧壁粗糙化化学溶液，以质量百分比计，由以下成分组成：HNO340％；BOE(缓冲氧化硅蚀刻液)25％。
实施例二
一种粗糙化不可见光全角度发光二极管，从上到下依次包括P电极、P型层、阱区、N型层、生长基板以及N背电极；所述P型层、阱区、P型层、生长基板的侧壁进行粗化处理；所述生长基板的底部进行粗化处理；所述N背电极进行图形化处理。
所述生长基板为GaP。
一种制备如上所述的粗糙化不可见光全角度发光二极管的方法，包括如下步骤，
1)选取一发光二极管半成品，其红外光发光部从上到下依次为P型层、阱区、N型层，且在发光部的底部设有生长基板；
2)以蒸镀法制作P电极后，将部份生长基板研磨至厚度为200μm，接着利用湿式化学蚀刻法将生长基板粗糙化；
3)以蒸镀法制作N背电极后,切割芯粒之后进行侧壁粗化；
4)通过黄光微影技术与化学湿蚀刻法完成图形化N背电极。
所述步骤2)中，按照如下配比调制生长基板粗糙化的化学溶液，以质量百分比计，由以下成分组成：NH4OH30％；H2O230％。
所述步骤3)中，按照如下配比调制侧壁粗糙化化学溶液，以质量百分比计，由以下成分组成：HNO360％；BOE(缓冲氧化硅蚀刻液)25％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种粗糙化不可见光全角度发光二极管，其特征在于：所述发光二极管的侧壁、生长基板均进行粗化处理，且其背电极进行图形化处理。
2.如权利要求1所述的粗糙化不可见光全角度发光二极管，其特征在于：从上到下依次包括N电极、N型层、阱区、P型层、生长基板以及P背电极；所述N型层、阱区、P型层、生长基板的侧壁进行粗化处理；所述生长基板的底部进行粗化处理；所述P背电极进行图形化处理。
3.如权利要求1所述的粗糙化不可见光全角度发光二极管，其特征在于：从上到下依次包括P电极、P型层、阱区、N型层、生长基板以及N背电极；所述P型层、阱区、P型层、生长基板的侧壁进行粗化处理；所述生长基板的底部进行粗化处理；所述N背电极进行图形化处理。
4.如权利要求1～3任一项所述的粗糙化不可见光全角度发光二极管，其特征在于：所述生长基板为GaAs或GaP。
5.一种制备如权利要求1～4任一项所述的粗糙化不可见光全角度发光二极管的方法，其特征在于：包括如下步骤，
1)选取一发光二极管半成品，其红外光发光部从上到下依次为N型层或P型层、阱区、P型层或N型层，且在发光部的底部设有生长基板；
2)以蒸镀法制作N电极或P电极后，将部份生长基板研磨至厚度为100-500μm,接着利用湿式化学蚀刻法将生长基板粗糙化；
3)以蒸镀法制作P背电极或N背电极后,切割芯粒之后进行侧壁粗化；
4)通过黄光微影技术与化学湿蚀刻法完成图形化P背电极或N背电极。
6.如权利要求5所述的粗糙化不可见光全角度发光二极管的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，按照如下配比调制生长基板粗糙化的化学溶液，以质量百分比计，由以下成分组成：NH4OH20-40％；H2O218-35％。
7.如权利要求5所述的粗糙化不可见光全角度发光二极管的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，按照如下配比调制侧壁粗糙化化学溶液，以质量百分比计，由以下成分组成：HNO338-80％；BOE24-46％。
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