CN202601713U

CN202601713U - 发光二极体基板与发光二极体

Info

Publication number: CN202601713U
Application number: CN 201220029084
Authority: CN
Inventors: 吴耀铨; 林博文; 彭俊彦; 牛振义; 王宝明; 徐文庆
Original assignee: KUNSHAN ZHONGCHEN SILICON CRYSTAL CO Ltd
Current assignee: KUNSHAN ZHONGCHEN SILICON CRYSTAL CO Ltd; Kunshan Sino Silicon Technology Co Ltd
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-01-05

Abstract

一种发光二极体基板与发光二极体，其中的发光二极管基体的一面具有多个由湿式蚀刻形成的突起结构，且每一突起结构的表面是缺陷表面，这个缺陷表面是由表面处理造成的。

Description

发光二极体基板与发光二极体

一、技术领域

本创作是关于一种发光二极体基板，且特别是有关于一种能改善由湿式蚀刻制作之发光二极体基板的亮度问题与使用此基板的发光二极体。

二、背景技术

发光二极体是一种由化合物半导体制作而成的发光组件，其经由电子与电洞之结合，可将电能转换成光的形式释出。发光二极体属于冷发光，因此具有耗电量低、无预暖灯时间、组件寿命长、反应速度快等优点，再加上其体积小、耐冲击、适合量产，容易配合应用上的需求而可制成极小型式或数组式组件。

为了使发光二极体在未来有更大的应用空间和前景，如何提高发光二极体的发光亮度是目前各界着重的研究之一。目前有一种利用湿式蚀刻搭配罩幕层(mask layer)的方式，制作出具有多个突起结构的基板作为发光二极体基板。这种发光二极体基板能有效地提升发光二极体的发光效率。然而，湿式蚀刻所形成的突起结构表面留有部分晶面，容易产生影响磊晶质量的异质结构。

三、发明内容

本创作提供一种发光二极体基板，能防止影响磊晶质量的异质结构产生并提高发光二极体的发光效率。

本创作提供一种发光二极体，具有上述发光二极体基板。

本创作提出一种发光二极体基板，其一面具有多个由湿式蚀刻形成的突起结构，且每一突起结构的表面为一缺陷表面，这个缺陷表面是由表面处理造成的。

在本创作之一实施例中，上述之缺陷表面是由干式蚀刻形成的。

在本创作之一实施例中，上述之缺陷表面是由机械加工形成的。

在本创作之一实施例中，上述之缺陷表面是由离子布值形成的。

在本创作之一实施例中，具有上述突起结构的面之底部包括c面、a面、r面或m面。

在本创作之一实施例中，上述突起结构包括角锥结构、脊状结构、圆锥结构、角柱结构或多边形结构。

在本创作之一实施例中，上述突起结构的图案周期(Pitch)在0.1μm～10μm之间。

在本创作之一实施例中，上述缺陷表面具有约0.1nm～50nm的高低差。

本创作另提出一种发光二极体，包括上述发光二极体基板、配置在所述发光二极体基板上的一第一半导体层、配置在所述第一半导体层上的一发光层、配置在所述发光层上的一第二半导体层、接触所述第一半导体层的一第一欧姆电极、以及接触所述第二半导体层的一第二欧姆电极。

在本创作之另一实施例中，上述第一半导体层、发光层与第二半导体层包括III-V族系半导体，如氮化镓系半导体。

在本创作之另一实施例中，上述第一与第二欧姆电极是含自镍、铅、钴、铁、钛、铜、铑、金、钌、钨、锆、钼、钽、银及此等之氧化物、氮化物所构成之群中所选出的至少一种合金或多层膜。

在本创作之另一实施例中，上述第一与第二欧姆电极是含自铑、铱、银、铝所构成之群中所选出的一种合金或多层膜。

基于上述，本创作因为在发光二极体基板的突起结构的表面为缺陷表面，所以能藉此防止影响磊晶质量之异质结构产生在突起结构的表面，以便提高发光二极体的亮度与发光效率。

为让本创作之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

四、附图说明

图1是依照本创作之一实施例之一种发光二极体基板的剖面示意图。

图2是图1之部分I的局部放大示意图。

图3是依照本创作之另一实施例之一种发光二极体基板的剖面示意图。

图4是依照本创作之一实施例之一种发光二极体的示意图。

主要组件符号说明：

100、300：发光二极体基板

102、302：突起结构

104：缺陷表面

400：第一半导体层

402：发光层

404：第二半导体层

406：第一欧姆电极

408：第二欧姆电极

五、具体实施方式

图1是依照本创作之一实施例之一种发光二极体基板的剖面示意图，图2是图1之部分I的局部放大示意图。

请参照图1与图2，实施例中的发光二极体基板100的一面具有多个由湿式蚀刻形成的突起结构102，且每一突起结构102的表面为一缺陷表面104，这个缺陷表面104是由表面处理造成的。突起结构102可以是角锥结构、圆锥结构、脊状结构、角柱结构或多边形结构。

在本实施例中，由湿式蚀刻形成的突起结构102基本上是使用如硫酸和磷酸的混合溶液进行蚀刻得到的结构，且根据发光二极体基板100的轴向所形成的突起结构102会有差异；举例来说，在图1中的发光二极体基板100如为C轴向的蓝宝石基材，则所得到的突起结构为角椎结构，且具有突起结构102的那一面的底部为c面。前述角椎结构可以是三角锥、六角锥等形状。上述突起结构102的图案周期(pitch)例如在0.1μm～10μm之间，会有较佳的发光效率。所谓的“图案周期”是指每一个突起结构102之间的距离。

此外，如果发光二极体基板是非c轴向的蓝宝石基材，如a轴向、r轴向或m轴向的蓝宝石基材均可应用于本创作中。如图3所示，如果发光二极体基板300是R轴向的蓝宝石基材，经过湿式蚀刻后的突起结构302为脊状结构，具有突起结构302的那面的底部就是r面。

然而，经过湿式蚀刻形成的突起结构102(或图3之302)的表面因为仍有存在特定晶面，所以极可能在后续磊晶时产生影响磊晶质量之异质结构。因此需要藉由表面处理使其成为缺陷表面104，以便大幅减小突起结构102的表面之特定晶面，进而预防后续磊晶时产生影响磊晶质量之异质结构。这样的表面处理可以采取机械加工、干式蚀刻或离子布值等制程，从而使突起结构102的表面成为缺陷表面104，且从微观来看，缺陷表面104具有约0.1nm～50nm的高低差。所谓的“高低差”是指每一突起结构102之缺陷表面104在基本上为同一平面的区域内最低点与最高点的差距。

所述干式蚀刻譬如感应耦合电浆(ICP)、反应式离子蚀刻(RIE)或ICP-RIE。

所述机械加工譬如硬抛、软抛、精抛等抛光制程。

图4是依照本创作之另一实施例之一种发光二极体的示意图。

请参照图4，本实施例的发光二极体包括第一实施例之发光二极体基板100(详见图1)、配置在发光二极体基板100上的一第一半导体层400、配置在第一半导体层400上的一发光层402、配置在发光层402上的一第二半导体层404、接触第一半导体层400的一第一欧姆电极406、以及接触第二半导体层404的一第二欧姆电极408。由于发光二极体基板100上的突起结构102表面为缺陷表面(详见图2的104)，所以能防止影响亮度之异质结构的产生。上述发光二极体基板100也可换成图3的发光二极体基板300。

在本实施例中，第一半导体层400、发光层402与第二半导体层404可为III-V族系半导体，如氮化镓系半导体。至于第一与第二欧姆电极406和408例如各自选自包含镍、铅、钴、铁、钛、铜、铑、金、钌、钨、锆、钼、钽、银及此等之氧化物、氮化物所构成之群中所选出的至少一种合金或多层膜。另外，第一与第二欧姆电极406和408也可以各自选自包含铑、铱、银、铝所构成之群中所选出的一种合金或多层膜。

综上所述，本创作因为将发光二极体基板的突起结构的表面设计成缺陷表面，所以能藉此防止影响磊晶质量之异质结构产生在未经表面处理的突起结构的表面，以便同时提高发光二极体的亮度与发光效率。

虽然本创作已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本创作，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本创作之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本创作之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种发光二极体基板，其一面具有多个由湿式蚀刻形成的突起结构，其改良在于：每一突起结构的表面为一缺陷表面，该缺陷表面是经表面处理造成的。

2.如权利要求1所述之发光二极体基板，其中该缺陷表面是由干式蚀刻形成的。

3.如权利要求1所述之发光二极体基板，其中该缺陷表面是由机械加工形成的。

4.如权利要求1所述之发光二极体基板，其中该缺陷表面是由离子布值形成的。

5.如权利要求1所述之发光二极体基板，其中具有该些突起结构的该面底部包括c面、a面、r面或m面中至少之一。

6.如权利要求1所述之发光二极体基板，其中该些突起结构包括角锥结构、圆锥结构、脊状结构、角柱结构或多边形结构。

7.如权利要求1所述之发光二极体基板，其中该些突起结构的图案周期在0.1μm～10μm之间。

8.如权利要求1所述之发光二极体基板，其中该缺陷表面具有0.1nm～50nm的高低差。

9.一种发光二极体，包括：

一发光二极体基板，其一面具有多个由湿式蚀刻形成的突起结构，且每一突起结构的表面为缺陷表面，这个缺陷表面是由表面处理造成的；

一第一半导体层，配置在该发光二极体基板上；

一发光层，配置在该第一半导体层上；

一第二半导体层，配置在该发光层上；

一第一欧姆电极，接触该第一半导体层；以及

一第二欧姆电极，接触该第二半导体层。

10.如权利要求9所述之发光二极体，其中该缺陷表面是由干式蚀刻形成的。

11.如权利要求9所述之发光二极体，其中该缺陷表面是由机械加工形成的。

12.如权利要求9所述之发光二极体，其中该缺陷表面是由离子布值形成的。

13.如权利要求9所述之发光二极体，其中具有该些突起结构的该面底部包括c面、a面、r面或m面。

14.如权利要求9所述之发光二极体，其中该些突起结构包括角锥结构、脊状结构、圆锥结构、角柱结构或多边形结构。

15.如权利要求9所述之发光二极体，其中该些突起结构的图案周期在0.1μm～10μm之间。

16.如权利要求9所述之发光二极体，其中该缺陷表面具有0.1nm～50nm的高低差。

17.如权利要求9所述之发光二极体，其中该第一半导体层、该发光层与该第二半导体层包括III-V族系半导体。

18.如权利要求17所述之发光二极体，其中该III-V族系半导体为氮化镓系半导体。