可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于二極管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種亮度高的二極管結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著發(fā)光二極管技術(shù)的發(fā)展，從開始只能發(fā)出低亮度的紅光，發(fā)展到可發(fā)出橘光、黃光等單色光，以及紅外、紫外光，亮度也得到了很大提升，現(xiàn)發(fā)光二極管已廣泛應(yīng)用于照明、指不、顯不和背光源。四兀LED米用的GaAs基板與AGIP材料具有良好的晶格匹配，但是由于GaAs基板本身對(duì)紅光具有嚴(yán)重吸光作用，影響發(fā)光二極管出光效率；不能出射的光在發(fā)光二極管內(nèi)部被吸收，轉(zhuǎn)化為熱能，降低發(fā)光二極管內(nèi)發(fā)光效率，縮短發(fā)光二極管壽命。采用倒裝結(jié)構(gòu)、透明襯底、倒金字塔結(jié)構(gòu)等方法也有利于LED亮度的提高，但這些方法存在芯片制作工藝復(fù)雜，成本尚等冋題，現(xiàn)有一種可有效提尚發(fā)光效率的結(jié)構(gòu)為分布布拉格反射層(DBR)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是在GaAs襯底與有源層之間周期性交替生長(zhǎng)兩種折射率不同的材料，形成布拉格反射層，可以將射向襯底的光利用布拉格反射原理反射回發(fā)光二極體表面，通過(guò)改變布拉格反射層(DBR)結(jié)構(gòu)的兩種材料的厚度，可以反射不同波段的光。但是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于有機(jī)金屬氣相化學(xué)沉積設(shè)備的不穩(wěn)定性，在生產(chǎn)一段時(shí)間后，布拉格反射層的兩種材料厚度會(huì)發(fā)生變化，該厚度會(huì)直接影響其反射波段，嚴(yán)重影響實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，旨在提供一種可拓寬反射波譜的高亮度二極管。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，包括有源層，有源層為多層量子阱層，有源層的上層設(shè)置有第一限制層，第一限制層的上層設(shè)置有窗口層，有源層的下層一側(cè)設(shè)置有第三反射層、第二反射層和第一反射層，第一反射層、第二反射層和第三反射層均可反射光波，第一反射層的下層設(shè)置有第二限制層，第二限制層的下層設(shè)置有提高粘合性的緩沖層，緩沖層的下層設(shè)置有基板。
[0005]有源層、第一反射層、第二反射層和第三反射層之間存有電子和空穴，電子和空穴在這四層之間運(yùn)動(dòng)發(fā)光，第一反射層、第二反射層和第三反射層均為砷化鋁和砷化鎵鋁的混合層，三層反反射波長(zhǎng)不同且交錯(cuò)濃度的布拉格反射層，可擴(kuò)展布拉格反射層反射波譜的半高度，交錯(cuò)的濃度可以擴(kuò)展電流。三層反射層中的AlxGal-xAs組分不同，其中X代表鋁的分子量，三層中的砷化鎵鋁分子量均不相同，其中，第一反射層的反射波長(zhǎng)為λ 1，第二反射層的反射波長(zhǎng)為λ 2，第三反射層的反射波長(zhǎng)為λ0，λ1〈λ0，入2>入0，三層反射層使用AlAs/AlxGal_xAs(0.3<x<0.7)周期性地交替生長(zhǎng)，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)AlAs/AlxGal-xAs(0.3〈x〈0.7)中的砷化鋁和砷化鎵鋁兩種材料進(jìn)行不同濃度的摻雜，可以擴(kuò)展電流使其均勻分布，提高發(fā)光效率。第一限制層為P型半導(dǎo)體層，第二限制層為N型半導(dǎo)體層，第一限制層與第二限制層共同組成PN結(jié)層，第一限制層與第二限制層用于阻擋夾設(shè)在它們之間的電子和空穴向外運(yùn)動(dòng)，保證發(fā)光量。
[0006]其中，作為優(yōu)選地，窗口層為磷化鎵層。
[0007]其中，作為優(yōu)選地，緩沖層為砷化鎵層，第二限制層與基板之間的粘結(jié)度不好，通過(guò)在第二限制層與基板之間夾設(shè)緩沖層，緩沖層改善了第二限制層與基板之間的結(jié)合效果O
[0008]其中，所述基板為砷化鎵層。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:這種新型的組合式反射層結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展反射波譜的半高寬，更大程度地將有源層的光反射出來(lái)，提升了工廠實(shí)際生產(chǎn)的穩(wěn)定性；AlAs/AlxGal-xAs(0.3<x<0.7)兩種材料交錯(cuò)的濃度可以擴(kuò)展電流，提升發(fā)光效率。
【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1為窗口層，2為第一限制層，3為有源層，4為第三反射層，5為第二反射層，6為第一反射層，7為第二限制層，8為緩沖層，9為基板。
【具體實(shí)施方式】
[0013]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，附圖為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0014]如圖1所示，可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，包括有源層3，有源層3為多層量子阱層，有源層3的上層設(shè)置有第一限制層2，第一限制層2的上層設(shè)置有窗口層1，有源層3的下層一側(cè)設(shè)置有第三反射層4、第二反射層5和第一反射層6，第一反射層6、第二反射層5和第三反射層4均可反射光波，第一反射層6的下層設(shè)置有第二限制層7，第二限制層7的下層設(shè)置有提高粘合性的緩沖層8，緩沖層8的下層設(shè)置有基板9。
[0015]有源層3、第一反射層6、第二反射層5和第三反射層4之間存有電子和空穴，電子和空穴在這四層之間運(yùn)動(dòng)發(fā)光，第一反射層6、第二反射層5和第三反射層4均為砷化鋁和砷化鎵鋁的混合層，三層反反射波長(zhǎng)不同且交錯(cuò)濃度的布拉格反射層，可擴(kuò)展布拉格反射層反射波譜的半高度，交錯(cuò)的濃度可以擴(kuò)展電流。三層反射層中的AlxGal-xAs組分不同，其中X代表鋁的分子量，三層中的砷化鎵鋁分子量均不相同，其中，第一反射層6的反射波長(zhǎng)為λ 1，第二反射層5的反射波長(zhǎng)為λ 2，第三反射層4的反射波長(zhǎng)為λ0，λ1〈λ0，λ 2> λ 0，三層反射層使用AlAs/AlxGal-xAs(0.3〈x〈0.7)周期性地交替生長(zhǎng)，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)AlAs/AlxGal-xAs (0.3〈x〈0.7)兩種材料進(jìn)行不同濃度的摻雜，可以擴(kuò)展電流使其均勻分布，提高發(fā)光效率。第一限制層2為P型半導(dǎo)體層，第二限制層7為N型半導(dǎo)體層，第一限制層2與第二限制層7共同組成PN結(jié)層，第一限制層2與第二限制層7用于阻擋夾設(shè)在它們之間的電子和空穴向外運(yùn)動(dòng)，保證發(fā)光量。
[0016]其中，作為優(yōu)選地，窗口層I為磷化鎵層。
[0017]其中，作為優(yōu)選地，緩沖層8為砷化鎵層，第二限制層7與基板9之間的粘結(jié)度不好，通過(guò)在第二限制層7與基板9之間夾設(shè)緩沖層8，緩沖層8改善了第二限制層7與基板9之間的結(jié)合效果。
[0018]其中，基板9為砷化鎵層。
[0019]這種新型的組合式反射層結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展反射波譜的半高寬，更大程度地將有源層3的光反射出來(lái)，提升了工廠實(shí)際生產(chǎn)的穩(wěn)定性;AlAS/AlxGal-XAS(0.3<x<0.7)兩種材料交錯(cuò)的濃度可以擴(kuò)展電流，提升發(fā)光效率。
[0020]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括有源層(3)，所述有源層(3)的上層設(shè)置有第一限制層(2)，所述第一限制層(2)的上層設(shè)置有窗口層(1)，所述有源層(3)的下層一側(cè)設(shè)置有第三反射層(4)、第二反射層(5)和第一反射層(6)，所述第一反射層(6)、第二反射層(5)和第三反射層(4)均可反射光波，所述第一反射層(6)的下層設(shè)置有第二限制層(7)，所述第二限制層(7)的下層設(shè)置有提高粘合性的緩沖層(8)，所述緩沖層(8)的下層設(shè)置有基板(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述窗口層(I)為磷化鎵層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一限制層(2)為P型半導(dǎo)體層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一反射層(6)、第二反射層(5)和第三反射層(4)均為砷化鋁與砷化鎵鋁的混合層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二限制層(7)為N型半導(dǎo)體層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述緩沖層(8)為砷化鎵層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板(9)為砷化鎵層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有源層(3)為多層量子阱層。
【專利摘要】本發(fā)明屬于二極管技術(shù)領(lǐng)域，旨在提供一種可拓寬反射波譜的高亮度二極管；具體技術(shù)方案為：本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：可提升發(fā)光二極管亮度的新型結(jié)構(gòu)，包括有源層，有源層的上層設(shè)置有第一限制層，第一限制層的上層設(shè)置有窗口層，有源層的下層一側(cè)設(shè)置有第三反射層、第二反射層和第一反射層，第一反射層的下層設(shè)置有第二限制層，第二限制層的下層設(shè)置有提高粘合性的緩沖層，緩沖層的下層設(shè)置有基板，這種新型的組合式反射層結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展反射波譜的半高寬，更大程度地將有源層的光反射出來(lái)，提升了工廠實(shí)際生產(chǎn)的穩(wěn)定性，砷化鋁和砷化鎵鋁兩種材料交錯(cuò)的濃度可以擴(kuò)展電流，提升發(fā)光效率。
【IPC分類】H01L33-46, H01L33-14
【公開號(hào)】CN104868033
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510147216
【發(fā)明人】顏慧
【申請(qǐng)人】山西南燁立碁光電有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日