專利名稱：一種具界面粗化的發(fā)光二極管及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高亮度發(fā)光二極管，尤其是一種具界面粗化的發(fā) 光二極管及其制作方法。
背景技術：
目前，發(fā)光二極管己被廣泛應用于顯示、裝飾、通訊等經濟生活
中。大體結構如圖1所示，包含基板1-1、發(fā)光結構1-2、第一電極 1-3、第二電極1-5。通過采用不同的半導體材料和結構，發(fā)光二極 管能覆蓋從紫外到紅外的全色范圍，并使其發(fā)光效率和亮度不斷提 高。
發(fā)光二極管發(fā)光效率的提高一直是技術的追求目標，提高外延材 料的質量，通過布拉格反射體減少砷化鎵襯底吸收，透明襯底鍵合， 厚電流擴展窗口，這些都對效率的提高起到很好的效果。
原則上，發(fā)光二極管的外部量子效率取決于本身的內部量子效率 (internal quantum efficiency) 以及釋放效率 (extraction efficiency)。所謂內部量子效率，是由發(fā)光二極管的材料性質所決 定的。釋放效率，意味著從發(fā)光二極管內部發(fā)出光至周圍空氣的比例。 釋放效率取決于當光離開二極管內部時所發(fā)生的損耗，造成損耗的主 要原因之一，是由于形成組件的表面層的半導體材料具有高折射系數(shù) (refraction coefficients高的光折射系數(shù)會導致光在該材料表面產生全反射(total reflection),而使發(fā)光二極管內部發(fā)出的光 無法發(fā)射出去。
目前已有一些相關研究揭露了利用表面粗糙化的方式，來改善前 文提及的釋放效率，用以提高發(fā)光二極管的外量子效率。例如美國專 利號US6411403,公開了一種以外延生長的技術，直接形成粗糙化表 面，使發(fā)光效益有明顯提高，然而，此技術僅適用于特定的材料，如 鋁銦鎵氮，因此使得此技術的應用受到限制。此外，其粗糙化表面分 布不均勻，因此無法有效的提升外部量子效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提出一種具界面粗化的發(fā)光二極管及其制作方法，以 提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
本發(fā)明一種具界面粗化的發(fā)光二極管，包含一個基板；在基板上 形成發(fā)光結構；在發(fā)光結構上形成第一電極，且發(fā)光結構與第一電極 融合；發(fā)光結構還在融合基礎上通過曝光、顯影及蝕刻出發(fā)光區(qū)，形 成粗化界面；在基板的另一面上形成第二電極。
本發(fā)明的制作方法包含以下步驟-
(1) 提供一個基板；
(2) 在基板上形成發(fā)光結構；
(3) 在發(fā)光結構上形成第一電極；
(4) 通過熱處理方式使發(fā)光結構與第一電極融合；
(5) 在融合基礎上，通過曝光、顯影及蝕刻的方式，蝕刻出發(fā) 光區(qū)，得到粗化界面；
(6) 在基板的另一面上形成第二電極。所述步驟(3)中第一電極的材料包含金、金鈹、金鋅、鈦、 鎳等金屬材料中的一種或多種組成。
所述步驟(4)的熱處理方式是采用快速熱處理。
所述步驟(4)的熱處理方式是采用常規(guī)熱處理。
所述步驟(4)的熱處理溫度介于200。C 100(TC，優(yōu)選溫度為 400°C 800°C。
所述步驟(5)的蝕刻為濕法蝕刻。
所述步驟(5)蝕刻所用的蝕刻液包含碘、碘化鉀、硝酸、鹽 酸、硫酸、氫氟酸等化學制劑中的一種或多種組成。
所述步驟(6)中第二電極的材料包含金、金鍺、鎳等金屬材
料一種或多種組成。
采用上述方案后，本發(fā)明由于通過曝光、顯影及蝕刻的方式，蝕 刻出發(fā)光區(qū)，得到粗化界面，此界面粗化可以增加出光面積，還可以 使發(fā)生全反射的光線于下次以不同角度射向界面，明顯提高釋放效 率，出光效率高，亮度更高。而且，此技術適用于各種材料，應用不 受到限制，其粗糙化表面分布更均勻，可有效的提升外部量子效率。


圖1為沒有經過界面粗化的發(fā)光
圖2為本發(fā)明具界面粗化的發(fā)光
附圖標號說明
基板1-1 、 2-1 發(fā)光結構1-2 、 2-2 第一電極 1-3 、 2-3
二極管示意圖; 二極管示意圖。粗化界面2-4 第二電極1-5 、 2-具體實施例方式
如圖2所示，本發(fā)明揭示的一種具界面粗化的發(fā)光二極管，包含 一個基板2-l;在基板2-1上形成發(fā)光結構2-2;在發(fā)光結構2-2上 形成第一電極2-3，且發(fā)光結構2-2與第一電極2-3融合；發(fā)光結構 2-2還在融合基礎上通過曝光、顯影及蝕刻出發(fā)光區(qū)，形成粗化界面 2-4;在基板2-l的另一面上形成第二電極2-5。
制作方法如下
實施例一
首先提供一個基板2-1;
然后采用公知技術，如有機金屬化學氣相磊晶法(M0CVD)、分子 束磊晶法(MBE)等長成發(fā)光結構2-2;
用蒸鍍或濺射等方式(公知技術)，鍍上金鈹、鎳，在發(fā)光結構 2-2上形成第一電極2-3。
然后用快速熱處理方式，使第一電極2-3與發(fā)光結構2-2在高溫 下融合，熱處理溫度為400-800°C,時間為1 2分鐘；
把融合后的晶片通過曝光、顯影、蝕刻工藝(公知技術)，蝕刻 為濕法蝕刻，蝕刻液包含碘、碘化鉀、硝酸、鹽酸、硫酸、氫氟酸 等化學制劑中的一種或多種組成，蝕刻出發(fā)光區(qū)，進而得到粗化界面 2-4。
最后在基板2-1另一面上用蒸鍍或濺射等方式(公知技術)，鍍 金鍺、鎳，形成第二電極2-5。實施例二
首先提供一個基板2-1。
然后采用公知技術，如有機金屬化學氣相磊晶法(M0CVD)、分子 束磊晶法(MBE)等長成發(fā)光結構2-2。
用蒸鍍或濺射等方式，鍍上金鈹、鎳，在發(fā)光結構2-2上形成第 一電極2-3。
然后用常規(guī)熱處理方式，使第一電極2-3與發(fā)光結構2-2在高溫 下融合。熱處理溫度為400-800。C，時間為15 20分鐘。
把融合后的晶片通過曝光、顯影、蝕刻工藝，蝕刻為濕法蝕刻， 蝕刻液包含碘、碘化鉀、硝酸、鹽酸、硫酸、氫氟酸等化學制劑中 的一種或多種組成，蝕刻出發(fā)光區(qū)，進而得到粗化界面2-4。
最后在基板2-l另一面上用蒸鍍或濺射等方式，鍍金鍺、鎳，形 成第二電極2-5。
實施例三
首先提供一個基板2-1。
然后采用公知技術，如有機金屬化學氣相磊晶法(M0CVD)、分子 束磊晶法(MBE)等長成發(fā)光結構2-2。
用蒸鍍或濺射等方式，鍍上金鈹，在發(fā)光結構2-2上形成第一電 極2-3。
然后用快速熱處理方式，使第一電極2-3與發(fā)光結構2-2在高溫 下融合。熱處理溫度為400-800°C，時間為1 2分鐘。
把融合后的晶片通過曝光、顯影、蝕刻工藝，蝕刻為濕法蝕刻， 蝕刻液包含碘、碘化鉀、硝酸、鹽酸、硫酸、氫氟酸等化學制劑中 的一種或多種組成，蝕刻出發(fā)光區(qū)，進而得到粗化界面2-4。
最后在基板2-l另一面上用蒸鍍或濺射等方式，鍍金鍺、鎳，形成第二電極2-5。
下面是本發(fā)明高亮度發(fā)光二極管制作方法的一個具體實施例。 在砷化鎵為材料的基板2-l上，用M0CVD生長發(fā)光結構2-2，然 后用真空鍍膜機在發(fā)光結構2-2上鍍4000埃的金鈹，形成第一電極 2-3，然后用快速熱處理方式使發(fā)光結構2-2與金鈹?shù)谝浑姌O2-3在 560度的高溫下進行融合，融合時間l分鐘，融合后經過曝光、顯影、 蝕刻工藝，蝕刻出發(fā)光區(qū)，即可得到粗化界面2-4。最后在砷化鎵基 板2-1另一面上鍍3000埃金鍺，這樣就做成如圖2所示的產品。
上述實施例均為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，然其未僅限于以上實施 例，凡依本發(fā)明所作的任何變更，均在本發(fā)明范圍之內。
權利要求
1、一種具界面粗化的發(fā)光二極管，其特征在于包含一個基板；在基板上形成發(fā)光結構；在發(fā)光結構上形成第一電極，且發(fā)光結構與第一電極融合；發(fā)光結構還在融合基礎上通過曝光、顯影及蝕刻出發(fā)光區(qū)，形成粗化界面；在基板的另一面上形成第二電極。
2、 一種具界面粗化的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于包含 以下步驟(1) 提供一個基板；(2) 在基板上形成發(fā)光結構；(3) 在發(fā)光結構上形成第一電極；(4) 通過熱處理方式使發(fā)光結構與第一電極融合；(5) 在融合基礎上，通過曝光、顯影及蝕刻的方式，蝕刻出發(fā) 光區(qū)，得到粗化界面；(6) 在基板的另一面上形成第二電極。
3、 根據(jù)權利要求2所述之一種具界面粗化的發(fā)光二極管的制作 方法，其特征在于步驟(3)中第一電極的材料包含金、金鈹、 金鋅、鈦、鎳等金屬材料中的一種或多種組成。
4、 根據(jù)權利要求2所述之一種具界面粗化的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于步驟(4)的熱處理方式是采用快速熱處理。
5、 根據(jù)權利要求2所述之一種具界面粗化的發(fā)光二極管的制作 方法，其特征在于步驟(4)的熱處理方式是采用常規(guī)熱處理。
6、 根據(jù)權利要求2所述之一種具界面粗化的發(fā)光二極管的熱處理，其特征在于步驟(4)的熱處理溫度介于2ocrc ioocrc。
7、 根據(jù)權利要求6所述之一種具界面粗化的發(fā)光二極管的制作 方法，其特征在于所述步驟(4)的熱處理溫度介于40(rC 80(TC。
8、 根據(jù)權利要求2所述之一種具界面粗化的發(fā)光二極管的制作 方法，其特征在于步驟(5)的蝕刻為濕法蝕刻。
9、 根據(jù)權利要求2所述之一種具界面粗化的發(fā)光二極管的制作 方法，其特征在于步驟(5)蝕刻所用的蝕刻液包含碘、碘化鉀、硝酸、鹽酸、硫酸、氫氟酸等化學制劑中的一種或多種組成。
10、 根據(jù)權利要求2所述之一種具界面粗化的發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于步驟(6)中第二電極的材料包含金、金鍺、 鎳等金屬材料一種或多種組成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具界面粗化的發(fā)光二極管及其制作方法，提供一個基板；在基板上形成發(fā)光結構；在發(fā)光結構上形成第一電極，且發(fā)光結構與第一電極融合；在發(fā)光結構上還通過曝光、顯影及蝕刻的方式，蝕刻出發(fā)光區(qū)，具有粗化界面；在基板的另一面上形成第二電極。本發(fā)明的粗化界面可以增加出光面積，還可以使發(fā)生全反射的光線于下次以不同角度射向界面，明顯提高釋放效率，出光效率高，亮度更高。而且，此技術適用于各種材料，應用不受到限制，其粗糙化表面分布更均勻，可有效的提升外部量子效率。
文檔編號H01L33/00GK101409321SQ20081007216
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權日2008年11月14日
發(fā)明者彭紹文, 濤 李, 凱 楊, 黃尊祥 申請人:廈門乾照光電有限公司