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發(fā)光二極管及其制造方法

文檔序號:7256745閱讀:177來源:國知局
發(fā)光二極管及其制造方法
【專利摘要】一種發(fā)光二極管,其包括:襯底;第一半導體層、活性層及第二半導體層依次層疊設置于該襯底的一表面上,且所述第一半導體層靠近該襯底設置;與所述第一半導體層電連接的第一電極;及與所述第二半導體層電連接的第二電極;所述襯底的表面在與第一半導體層相結合處開設有若干納米級的孔洞。襯底在與第一半導體層相結合處開設多個納米級的孔洞,該多個納米級的孔洞可以起到散射的作用,當活性層中產(chǎn)生的部分光線以大角度入射到該多個納米級的孔洞時,該多個納米級的孔洞會改變光線的運動方向,有效減少光的全反射,從而可以提高所述發(fā)光二極管的光萃取效率。本發(fā)明還提供一種制造該種發(fā)光二極管的方法。
【專利說明】發(fā)光二極管及其制造方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管及其制造方法。

【背景技術】
[0002]由氮化鎵等半導體材料制成的藍光、綠光和白光發(fā)光二極管具有壽命長、節(jié)能、綠色環(huán)保等顯著特點,已被廣泛應用于大屏幕彩色顯示、汽車照明、交通信號、多媒體顯示和光通訊等領域,特別是在照明領域具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?br> [0003]現(xiàn)有的發(fā)光二極管通常包括N型半導體層、P型半導體層及設置在N型半導體層與P型半導體層之間的活性層。發(fā)光二極管處于工作狀態(tài)時,在P型半導體層與N型半導體層上分別施加正、負電壓,這樣,存在于P型半導體層中的空穴與存在于N型半導體層中的電子在活性層中發(fā)生復合而產(chǎn)生光從發(fā)光二極管中射出。
[0004]然而,現(xiàn)有的發(fā)光二極管的光萃取效率(光萃取效率通常是指活性層中所產(chǎn)生的光從發(fā)光二極管內(nèi)部釋放出來的效率)較低,其主要原因是由于半導體的折射率大于空氣的折射率,來自活性層的大角度光在半導體與空氣的界面處發(fā)生全反射,從而大部分大角度光被限制在發(fā)光二極管的內(nèi)部,直至被發(fā)光二極管內(nèi)的材料完全吸收。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此,有必要提供一種光萃取效率較高的發(fā)光二極管及其制造方法。
[0006]一種發(fā)光二極管,其包括:一襯底;一第一半導體層、一活性層及一第二半導體層依次層疊設置于該襯底的一表面,且所述第一半導體層靠近該襯底設置;一第一電極與所述第一半導體層電連接;一第二電極與所述第二半導體層電連接;所述襯底表面在與第一半導體層相結合處開設多個納米級的孔洞。
[0007]—種發(fā)光二極管制造方法,其包括步驟:第一步,提供一襯底,在該襯底上形成一層掩膜,使該掩膜覆蓋該襯底;第二步,圖案化蝕刻該掩膜,該掩膜經(jīng)蝕刻后形成多個貫穿該掩膜的納米級孔洞,以局部暴露出位于掩膜下方的襯底;第三步,圖案化蝕刻未被掩膜覆蓋的襯底表面,該襯底表面經(jīng)蝕刻后形成多個納米級孔洞;第四步,移除該掩膜;第五步,在該襯底表面上依次外延生長一第一半導體層、一活性層及一第二半導體層;第六步,在第一半導體層的表面形成一第一電極,在第二半導體層的表面形成一第二電極。
[0008]與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的發(fā)光二極管中,襯底在與第一半導體層相結合處開設多個納米級的孔洞,該多個納米級的孔洞可以起到散射的作用,當活性層中產(chǎn)生的部分光線以大角度入射到該多個納米級的孔洞時,該多個納米級的孔洞會改變光線的運動方向,有效減少光的全反射,從而可以提高所述發(fā)光二極管的光萃取效率。
[0009]下面參照附圖,結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1至圖9為本發(fā)明一實施例提供的發(fā)光二極管的制造方法的示意圖。
[0011]主要元件符號說明

【權利要求】
1.一種發(fā)光二極管,其包括: 襯底; 第一半導體層、活性層及第二半導體層依次層疊設置于該襯底的一表面上,且所述第一半導體層靠近該襯底設置; 與所述第一半導體層電連接的第一電極;及 與所述第二半導體層電連接的第二電極; 其特征在于:所述襯底與第一半導體層接觸的表面上形成有多個納米級的孔洞。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管,其特征在于:該襯底的表面上的納米級的孔洞呈隨機性無序分布。
3.如權利要求1所述的發(fā)光二極管,其特征在于:該襯底的表面上的納米級的孔洞的孔徑大小為20-200納米。
4.如權利要求1所述的發(fā)光二極管,其特征在于:所述發(fā)光二極管還包括基板,該基板上相間隔地形成二焊墊,該二焊墊對應與第一電極和第二電極焊接。
5.一種發(fā)光二極管制造方法,其包括以下步驟: 第一步,提供一襯底,在該襯底上形成一層掩膜,使該掩膜覆蓋該襯底; 第二步,圖案化蝕刻該掩膜,該掩膜經(jīng)蝕刻后形成多個貫穿該掩膜的納米級孔洞,以局部暴露出位于掩膜下方的襯底; 第三步,圖案化蝕刻未被掩膜覆蓋的襯底表面,該襯底表面經(jīng)蝕刻后形成多個納米級孔洞; 第四步,移除該掩膜; 第五步,在該襯底形成有多個納米級孔洞的表面上依次外延生長一第一半導體層、一活性層及一第二半導體層;以及 第六步,在第一半導體層的表面形成一第一電極,在第二半導體層的表面形成一第二電極。
6.如權利要求5所述的發(fā)光二極管制造方法,其特征在于:所述掩膜通過采用化學氣相沉積的方法生長在該襯底的上表面。
7.如權利要求5所述的發(fā)光二極管制造方法,其特征在于:所述第二步采用氫氟酸與硝酸的混合液體蝕刻該掩膜10~60分鐘。
8.如權利要求5所述的發(fā)光二極管制造方法,其特征在于:該掩膜的納米級孔洞呈隨機無序分布,該掩膜的納米級孔洞的孔徑大小為20-200納米。
9.如權利要求5所述的發(fā)光二極管制造方法,其特征在于:該襯底表面上的納米級孔洞呈隨機無序分布,該襯底表面上的納米級孔洞的孔徑大小為20-200納米。
10.如權利要求5所述的發(fā)光二極管制造方法,其特征在于:所述第三步是將襯底和掩膜放置在一感應偶合等離子體系統(tǒng)中,以三氯化硼和氯氣為蝕刻氣體沿著掩膜的納米級的孔洞滲入來蝕刻未被掩膜覆蓋的襯底表面。
【文檔編號】H01L33/48GK104078545SQ201310101615
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月27日 優(yōu)先權日:2013年3月27日
【發(fā)明者】賴志成 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司
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