CN203721754U - 一种具有全方位反射镜的发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有全方位反射镜的发光二极管，属于光电器件领域。所述发光二极管包括蓝宝石衬底、在所述蓝宝石衬底正面依次生长的n型层、发光层、p型层，所述p型层上生长有纳米铟锡金属氧化物导电层和p电极，所述n型层上生长有n电极，所述发光二极管还包括在所述蓝宝石衬底反面生长的全方位反射镜层，所述全方位反射镜层包括从所述衬底反面开始依次生长的电介质层、钛粘附层和银反射层，所述电介质层为折射。本实用新型通过减少电介质层的层数，可以有效地降低发光二极管的底部热阻，使其具有更好的热可靠性，且由于钛粘附层与银反射层之间为化学性粘附，银反射层不易脱落。
Description
技术领域
本实用新型涉及光电器件领域，特别涉及一种具有全方位反射镜的发光二极管。
背景技术
近年来，以LED（Light Emitting Diode，发光二极管）为代表的半导体照明技术得到飞速发展。LED已经广泛应用于指示灯、显示屏、背光源和照明光源等多种领域。
对于正装结构的LED，为了提高光抽取效率，通常在减薄后的蓝宝石衬底背面镀上反射镜。最新研究的全方位反射镜（Omni-Direction Reflector，ODR）层通常由电介质层、银反射层和位于电介质层与银反射层之间的粘附层构成，该粘附层一般为氧化物（例如，氧化镓）粘附层。
在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
ODR中的电介质层的层数往往大于20层，电介质层的层数较多使发光二极管底部具有较大的热阻，发光二极管的底部散热能力降低，从而降低了发光二极管的热可靠性，由于氧化物粘附层为物理性粘附，银反射层极易脱落。
发明内容
为了解决现有技术中电介质层的层数较多导致发光二极管的热可靠性降低，采用金属铝的ODR层的反射率不够高的问题，本实用新型实施例提供了一种具有全方位反射镜的发光二极管。所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种具有全方位反射镜的发光二极管，所述发光二极管包括蓝宝石衬底、在所述蓝宝石衬底正面依次生长的n型层、发光层、p型层，所述p型层上生长有纳米铟锡金属氧化物导电层和p电极，所述n型层上生长有n电极，所述发光二极管还包括在所述蓝宝石衬底反面生长的全方位反射镜层，所述全方位反射镜层包括从所述衬底反面开始依次生长的电介质层、钛粘附层和银反射层，所述电介质层为折射率高低周期性交替变化的多层电介质层，且所述电介质层的总层数为7～11层。
进一步地，所述多层电介质层中紧邻所述钛粘附层的为低折射率电介质层。
优选地，所述钛粘附层的厚度为1～20埃。
优选地，所述银反射层的厚度为1000～3000埃。
可选地，所述全方位反射镜层还包括生长在所述银反射层上的保护层。
进一步地，所述保护层包括钛保护层和铝保护层。
优选地，所述钛保护层紧邻所述银反射层。
优选地，所述钛保护层的厚度为200～1000埃，所述铝保护层的厚度为1000～5000埃。
优选地，所述蓝宝石衬底的厚度为50～200微米。
可选地，所述n电极和p电极分别为金电极或者铝电极。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过采用总层数为7～11层的电介质层、钛粘附层和银反射层在蓝宝石衬底反面生长ODR层，即电介质层的总层数不超过11层，与大于20层的电介质层的发光二极管相比，显著的减少了电介质层的层数，可以有效地降低发光二极管的底部热阻，使其具有更好的热可靠性，且由于钛粘附层与银反射层之间为化学性粘附，银反射层不易脱落。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种具有全方位反射镜的发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本实用新型实施例提供了一种具有全方位反射镜的发光二极管，参见图1，该发光二极管包括蓝宝石衬底201、在蓝宝石衬底201正面依次生长的n型层202、发光层203、p型层204，p型层上生长有ITO（Indium Tin Oxides，纳米铟锡金属氧化物）导电层205和p电极207，n型层202上生长有n电极206，发光二极管还包括在衬底201反面生长的全方位反射镜层208，ODR（Omni-Direction Reflector，全方位反射镜）层208包括从蓝宝石衬底201反面开始依次生长的电介质层208a、钛（Ti）粘附层208b和银（Ag）反射层208c，电介质层208a为折射率高低周期性交替变化的多层电介质层，且电介质层208d的总层数为7～11层。
具体地，电介质层208可以包括但不限于SiO2层和Al2O3层。
进一步地，紧邻Ti粘附层208b的为低折射率电介质层。与紧邻Ti粘附层采用较高折射率的电介质层相比，低折射率电介质层可以保证入射角度较大（例如，80度～90度）的光线在ODR层中正常的发生全反射，进而保证ODR层的反射率。
优选地，Ti粘附层208b的厚度为1～20埃。具体地，Ti粘附层208b可以是Ti材料制成的粘附层，该粘附层是为了保证了Ag反射层208c与电介质层208a之间的粘附力。Ti粘附层与Ag反射层的粘附为化学性粘附，解决了采用氧化镓层等氧化物作为粘附层时Ag反射层极易脱落的问题。此外，采用惰性金属Ti制成的粘附层，在蒸镀过程中不会与Ag反应，不会影响ODR层的反射率，并且，由于其为惰性金属，所以对其厚度要求比较宽松，便于制造。
优选地，Ag反射层208c厚度为1000～3000埃。由于Ag具有最高的反射率，所以采用Ag反射层的ODR层具有更好的发射能力，制作的发光二极管具有更高的亮度。在其他实施例中，该反射层也可以是Au反射层。
在本实施例中，ODR层208还包括生长在Ag反射层208c上的保护层208d。进一步地，保护层208d可以包括Ti保护层和Al保护层。优选地，Ti保护层的厚度为200～1000埃，Al保护层的厚度为1000～5000埃。优选地，钛保护层紧邻Ag反射层208c。该保护层可以提高Ag反射层在发光二极管后续使用过程中的耐候性。基于前述Ti保护层208b类似的性质，采用钛保护层紧邻Ag反射层的结构可以进一步保证ODR层的反射率。在其他实施例中，该保护层还可以是二氧化硅层或Cr层等。
实现时，可以对Ti粘附层208b、Ag反射层208b和保护层208d进行退火处理，以使得Ti粘附层208b分别与电介质层208a和Ag反射层208c形成紧密结合，同时保护层208d对Ag反射层208c形成致密保护。
在本实施例中，蓝宝石衬底201的厚度为50～200微米。在其他实施例中，可以在蓝宝石衬底201的正面先生长一层低温缓冲层和高温缓冲层后，然后在高温缓冲层上生长n型层202。
具体地，n电极206和p电极207可以分别为金电极或者铝电极。
本实用新型实施例通过采用总层数为7～11层的电介质层、银反射层在蓝宝石衬底反面生长ODR层，即电介质层的总层数不超过11层，与大于20层的电介质层的发光二极管相比，显著的减少了电介质层的层数，可以有效地降低发光二极管的底部热阻，使其具有更好的热可靠性，且由于钛粘附层与银反射层之间为化学性粘附，银反射层不易脱落。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有全方位反射镜的发光二极管，所述发光二极管包括蓝宝石衬底、在所述蓝宝石衬底正面依次生长的n型层、发光层、p型层，所述p型层上生长有纳米铟锡金属氧化物导电层和p电极，所述n型层上生长有n电极，所述发光二极管还包括在所述蓝宝石衬底反面生长的全方位反射镜层，其特征在于，所述全方位反射镜层包括从所述衬底反面开始依次生长的电介质层、钛粘附层和银反射层，所述电介质层为折射率高低周期性交替变化的多层电介质层，且所述电介质层的总层数为7～11层。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述多层电介质层中紧邻所述钛粘附层的为低折射率电介质层。
3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述钛粘附层的厚度为1～20埃。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述银反射层的厚度为1000～3000埃。
5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述全方位反射镜层还包括生长在所述银反射层上的保护层。
6.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述保护层包括钛保护层和铝保护层。
7.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于，所述钛保护层紧邻所述银反射层。
8.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于，所述钛保护层的厚度为200～1000埃，所述铝保护层的厚度为1000～5000埃。
9.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述蓝宝石衬底的厚度为50～200微米。
10.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述n电极和p电极分别为金电极或者铝电极。
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Cited By (2)
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| CN108011004A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-08 | 集美大学 | 具有复合式背镀反射层的发光二极管 |
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