导光型发光二极管及其制造方法

文档序号:6933376阅读:140来源:国知局
专利名称:导光型发光二极管及其制造方法
技术领域
本发明涉及发光二极管领域,特别是涉及一种导光型发光二极管;本发明还涉及 所述导光型发光二极管的制造方法。
背景技术
发光二极管(LED Light Emitting Diode)是由半导体材料所制成的发光组件。该 组件具有两个电极端子,在两个电极端子间施加电压,通入极小的电流,经由电子电洞的结 合可将剩余能量以光的形式激发释出,此即发光二极管的基本发光原理。发光二极管不同 于一般的白炽灯泡,发光二极管系属冷发光,具有耗电量低、组件寿命长、无须暖灯时间及 反应速度快等优点,再加上其体积小、耐震动、适合量产,容易配合应用上的需求制成极小 或阵列式的组件。目前发光二极管已普遍使用于信息、通讯及消费性电子产品的指示器与 显示装置上,成为日常生活中不可或缺的重要组件。发光二极管依发光波长分为可見光发光二极管(波长450 680nm)与不可見光 发光二极管(波长850 1550nm)两大类。若以其使用的磊晶层材料可进一步分为二元化 合物(如 GaAs、GaSb、GaN 等)、三元化合物(如 AlxGal-xAs、AlxGal-xP、Inl-xGaxAs 等)、 四元化合物(如AlInGaP、InAlGaAs、AlxGal-xAsyPl-y等)及GaN系化合物四大类。以亮 度区分,发光二极管可分为高亮度发光二极管及一般亮度发光二极管两大类。不过由于发 光二极管具有指向性,各厂商衡量标准也不一致,直接衡量发光二极管光度并无法正确区 分出高亮度发光二极管及一般亮度发光二极管。再加上发光二极管发光亮度、发光效率与 磊晶层材料直接相关,因此以使用磊晶层材料种类作为区分高亮度发光二极管的标准,所 述高亮度发光二极管是指以四元化合物及GaN系化合物所制成的发光二极管,一般亮度发 光二极管是指以GaN系以外二元化合物及三元化合物所制成的发光二极管。参见图1所示,现有的发光二极管1’包含一基板10’、一 N型半导体层11’、一发 光层12’、一 P型半导体层14’、一透明导电层15’、一 N型电极16’及一 P型电极17’。所 述N型半导体层11’设置于所述基板10’,所述发光层12’设置于所述N型半导体层11’, 所述P型半导体层14’设置于部分的发光层12’,所述透明导电层15’设置于所述P型半 导体层14’,所述N型电极16’设置于所述发光层12’,所述P型电极17’设置于所述透明 导电层15’。从图1可知,所述P型半导体层17’未完全覆盖所述发光层,因此发光二极管 1’的发光区域只限于被P型半导体层17’覆盖的区域,所以发光二极管1’的发光面积小, 其操作时的电压偏高。为了解决上述问题,本发明提供一种增加发光面积的发光二极管,有效提升所述 发光二极管的发光效率,以符合未来市场需求。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种导光型发光二极管,能够有效增加发光面 积,提升发光效率,降低操作时的电压;为此,本发明还要提供一种所述导光型发光二极管的制造方法。为解决上述技术问题,本发明的导光型发光二极管采用的技术方案之一为,所述 导光型发光二极管包括一基板;一第一半导体层,设置于所述基板上;一外延出光层,设置于所述第一半导体层上,并包含一孔洞,所述孔洞的侧壁的截 面为一斜面;一透明导电层,设置于所述外延出光层上;一第一电极,设置于所述第一半导体层上,且位于所述孔洞中;以及一第二电极,设置于所述透明导电层上。本发明的导光型发光二极管采用的技术方案之二为,所述导光型发光二极管包 括一基板;一第一光子晶体结构,设置于所述基板上;一第一半导体层,设置于所述光子晶体结构之上;一外延出光层,设置于所述第一半导体层上并包含一孔洞;以及一透明导电层,设 置于所述外延出光层上;一第一电极,设置于所述第一半导体层且位于所述孔洞中;以及一第二电极,设置于所述透明导电层上。 本发明的导光型发光二极管制造方法采用的技术方案之一为,取一基板;形成一第一半导体层于所述基板上;形成一外延出光层于所述第一半导体层上,并蚀刻所述外延出光层形成一孔洞, 所述孔洞的侧壁的截面为一斜面;形成一透明导电层于所述外延出光层上;形成一第一电极于所述孔洞内,并位于所述第一半导体层上;以及形成一第二电极,设置于所述透明导电层上。本发明的导光型发光二极管制造方法采用的技术方案之二为,取一基板;形成一第一光子晶体结构于所述基板上;形成一第一半导体层于所述光子晶体结构上;形成一外延出光层于所述第一半导体层上,并蚀刻所述外延出光层形成一孔洞;形成一透明导电层于所述外延出光层上;形成一第一电极于所述孔洞内,并位于所述第一半导体层上;以及形成一第二电极于所述透明导电层上。采用本发明提供的导光型发光二极管及其制造方法后,所述外延出光层设有孔 洞,能够暴露部分第一半导体层(相当于现有的N型半导体层),所述孔洞中设置第一电极,使第一电极被外延出光层包覆,可有效增加所述导光 型发光二极管的发光面积,降低所述导光型发光二极管操作时的电压,有效提升所述导光型发光二极管的发光效率。


下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是现有的发光二极管结构示意图;图2A是本发明的导光型发光二极管实施例一的结构示意图;图2B是图2A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图3是本发明的导光型发光二极管实施例二的结构示意图;图4是本发明的导光型发光二极管实施例三的结构示意图;图5A是本发明的导光型发光二极管实施例四的结构示意图;图5B是图5A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图6A是本发明的导光型发光二极管实施例五的结构示意图;图6B是图6A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图7A是本发明的导光型发光二极管实施例六的结构示意图;图7B是图7A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图8A是本发明的导光型发光二极管实施例七的结构示意图;图8B是图8A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图9A是本发明的导光型发光二极管实施例八的结构示意图;图9B是图9A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图10A是本发明的导光型发光二极管实施例九的结构示意图;图10B是图10A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图11A是本发明的导光型发光二极管实施例十的结构示意图;图11B是图11A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图12A是本发明的导光型发光二极管实施例十一的结构示意图;图12B是图12A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图13是本发明的导光型发光二极管实施例十二的结构示意图;图14是本发明的导光型发光二极管实施例十三的结构示意图;图15A是本发明的导光型发光二极管实施例十四的结构示意图;图15B是图15A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图15C是图15A中第一光子晶体结构示意图;图15D是图15A中另一第一光子晶体结构示意图;图16A是本发明的导光型发光二极管实施例十五的结构示意图;图16B是图16A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图17A是本发明的导光型发光二极管实施例十六的结构示意图;图17B是图17A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图18A是本发明的导光型发光二极管实施例十七的结构示意图;图18B图18A所示的导光型发光二极管的制造流程示意图;图19是本发明中微结构的实施例一剖面示意图;图20是本发明中微结构的实施例二剖面示意图。


图中符号说明 1’为发光二极管; 12’为发光层; 16,为N型电极; 10为基板; 120为孔洞; 122为第一织状结构 125为凹槽; 15为透明导电层;16为第 19为第二电流阻断层; 20为第二光子晶体结构;
10,为基板;
14’为P型半导体层; 17,为P型电极; 11为第一半导体层; 1201为斜面; 123为第二半导体层
11’为N型半导体层; 15’为透明导电层; 1为导光型发光二极管 12为外延出光层; 121为发光层; 124为第二织状结构;
13为第一光子晶体结构;14为光子晶体结构; 电极;17为第二电极;18为第一电流阻断层 201为微结构; 2011为第一水平线;
2013为第二水平线;2015为直线;2017为弧线 22为保护层; 2为水平面;3为夹角。
具体实施例方式实施例一。参见图2A,本发明的导光型发光二极管1包含一基板10、一第一半导体 层11、一外延出光层12、一透明导电层15、一第一电极16及一第二电极17。所述第一半导 体层11设置于基板10上,所述外延出光层12设置于所述第一半导体层11上,所述外延出 光层12包含一孔洞120,所述孔洞120的直径大于第一电极16的直径。所述第一电极16 设置于第一半导层11上,并位于所述孔洞120内。所述透明导电层15设置于所述外延出 光层12,所述第二电极17设置于所述透明导电层15上,所述外延出光层12包含一发光层 121及一第二半导体层123。所述发光层121设置于所述第一半导体层11上,所述第二半 导体123设置于所述发光层121上。由图2A与图1比较可知,本发明中所述第二半导体层 123相当于现有的P型半导体层15’,其面积较P型半导体层15’的面积大,因此增加了所 述导光型发光二极管1的发光面积,降低了操作时的电压,能有效提升导光型发光二极管1 的发光效率。参见图2B,实施例一的导光型发光二极管1的制造方法是先执行步骤S10,取所述基板10 ;接着执行步骤S11,形成第一半导体层11于所述 基板10上;再执行步骤S12,形成所述外延出光层12于第一半导体层11上;接着执行步骤 S14,蚀刻所述外延出光层12,于所述外延出光层12形成孔洞120,使所述第一半导体层11 部分暴露,而所述孔洞120的直径大于第一电极16的直径;执行步骤S16,形成第一电极16 于所述外延出光层12的孔洞120内;再执行步骤S17,形成透明导电层15于经蚀刻的所述 外延出光层12上;最后执行步骤S18,形成第二电极17于所述透明导电层15上。其中,执 行步骤S12时,先执行步骤S121,形成发光层121于所述第一半导体层11上,再执行步骤 S123,形成第二半导体层123于所述发光层121上。实施例二。如图3所示,本实施例与图2A的实施例不同之处在于,所述孔洞120的 侧壁的截面为一斜面1201,所述斜面1201与一水平面2的夹角3介于35度与160度之间, 这样可使导光型发光二极管1所发出的光线易于传导至外部,有效提升导光型发光二极管 1的光取出效率。
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实施例三。如图4所示,本实施例与图3的实施例不同之处在于,所述孔洞120的 侧壁上设置一保护层22,以防止所述第一电极16与外延出光层12接触,发生短路现象。实施例四。如图5A所示,本实施例与图3的实施例不同之处在于,所述第一半导 体层11的周围设置一第一织状结构122,这样可控制导光型发光二极管1所发出的光线的 方向。而本实施例的制造方法(参见图5B)与图2B的实施例所提供的制造方法不同之处 在于,当执行步骤S14后,执行步骤S151,形成第一织状结构122于第一半导体层11的周 围。实施例五。如图6A所示,本实施例与图3的实施例不同之处在于,所述外延出光 层12的周围设置一第一织状结构122,这样可控制所述导光型发光二极管1所发出的光线 的方向。而本实施例的制造方法(参见图6B)与图2B的实施例所提供的制造方法不同之 处在于,当执行步骤S14后,执行步骤S152,形成第一织状结构122于外延出光层12的周围。实施例六。如图7A所示,本实施例与图3的实施例不同之处在于,所述外延出光 层12表面设置一第二织状结构124,这样可控制所述导光型发光二极管1所发出的光线的 方向。而本实施例的制造方法(参见图7B)与图2B的实施例所提供的制造方法不同之处 在于,当执行步骤S14后,执行步骤S153,于外延出光层12的表面形成第二织状结构124。实施例七。如图8A所示,本实施例与图3的实施例不同之处在于,所述第一半导 体层11及所述外延出光层12的周围设有一第一电流阻断层18,所述第一电流阻断层18位 于所述基板上,这样能防止导光型发光二极管1漏电。而本实施例的制造方法(参见图8B) 与图2B的实施例所提供的制造方法不同之处在于,执行步骤S18后,执行步骤S19,形成所 述第一电流阻断层18于第一半导体层11及外延出光层12的周围。实施例八。如图9A所示,本实施例与图3的实施例不同之处在于,所述外延出光 层12设有一凹槽125,并于所述凹槽125内设有一第二电流阻断层19,这样能防止导光型 发光二极管1漏电。而本实施例的制造方法(参见图9B)与图2B的实施例所提供的制造 方法不同之处在于,执行步骤S141,蚀刻所述外延出光层12,除了于所述外延出光层12形 成孔洞120外,还形成凹槽125于所述外延出光层12上,并形成所述第二电流阻断层19于 所述凹槽125中。实施例九。如图10A所示,本实施例与图3的实施例不同之处在于,所述第一半导 体层11与外延出光层12的周围设有一光子晶体结构14,所述光子晶体结构14位于所述 基板10上,能够提升导光型发光二极管1的光取出效率。而本实施例的制造方法(参见图 10B)与图2B的实施例所提供的制造方法不同之处在于,执行步骤S18后,执行步骤S20,形 成所述光子晶体结构14于第一半导体层11及外延出光层12的周围,并位于所述基板10 上。实施例十。如图11A所示,本实施例与图3的实施例不同之处在于,所述外延出光 层12的周围设有一光子晶体结构14,所述光子晶体结构14位于所述第一半导体层11上, 能够提升导光型发光二极管1的光取出效率。而本实施例的制造方法(参见图11B)与图 2B的实施例所提供的制造方法不同之处在于,执行步骤S18后,执行步骤S21,形成所述光 子晶体结构14于所述外延出光层12的周围,并位于所述第一半导体层11上。实施例十一。如图12A所示,本实施例与图3的实施例不同之处在于,所述第一半导体层11的周围设有一光子晶体结构14,所述光子晶体结构14位于所述基板10上,能够 提升所述导光型发光二极管1的光取出效率。而本实施例的制造方法(参见图12B)与图2B的实施例所提供的制造方法不同之 处在于,执行步骤S18后,执行步骤S22,形成所述光子晶体结构14于所述第一半导体层11 的周围,并位于所述基板10上。实施例十二。如图13所示,本实施例将图8A所示的第一电流阻断层18及图7A 所示的第二织状结构124结合在一起。所述外延出光层12的表面设置第二织状结构124, 并于所述外延出光层12及第一半导体层11的周围设置第一电流阻断层18。实施例十三。如图14所示,本实施例将图8A所示的第一电流阻断层18、图7A所示 的第二织状结构124及图3所示的孔洞120的侧壁的截面(为斜面1201)结合在一起。所 述外延出光层12的表面设置第二织状结构124,并蚀刻外延出光层12形成孔洞120,而所 述孔洞120的侧壁的截面为斜面1201。所述斜面1201与水平面2的夹角介于35度与160 度之间,且于所述外延出光层12及第一半导体层11的周围设置第一电流阻断层18。由本 实施例可知,可将图4所示的于所述孔洞120的侧壁上设置的保护层22、图5A所示的设置 于第一半导体层11的周围的第一织状结构122、图6A所示的设置于外延出光层12的周围 的第一织状结构122、图7A所示的设置于外延出光层12的表面的第二织状结构124、图8A 所示的第一电流阻断层18、图9A所示的第二电流阻断层19或图10A、图11A及图12A所示 的光子晶体结构14应用至图3所示实施例的导光型发光二极管,形成一新的导光型发光二 极管1,并具有良好的光取出效率的特性,上述应用方式在此不再赘述。实施例十四。如图15A所示,本实施例的导光型发光二极管1包含一基板10、一第 一光子晶体结构13、一第一半导体层11、一外延出光层12、一透明导电层15、一第一电极16 及一第二电极17。所述第一光子晶体结构13设置于所述基板10上,所述第一半导体层11 设置于所述第一光子晶体结构13上,所述外延出光层12设置于所述第一半导体层11上。 所述外延出光层12包含一孔洞120,所述孔洞120的直径大于第一电极16的直径。所述第 一电极16设置于第一半导层11上,并位于所述孔洞120内。所述透明导电层15设置于外 延出光层12上,所述第二电极17设置于透明导电层15上。所述外延出光层12包含一发 光层121及一第二半导体层123,所述发光层121设置于第一半导体层11上,所述第二半导 体123设置于发光层121上。所述第一光子晶体结构为柱状。本实施例与图2A的实施例 不同之处在于,所述基板10设有第一光子晶体结构13,所述第一光子晶体结构13包含复数 柱状结构(如图15C所示,其中斜线部分为实心部分),或者所述第一光子晶体结构13为一 多孔结构(如图15D所示,其中斜线部分为实心部分)。所述第一光子晶体结构13具有一 光能隙,在所述光能隙范围内的光子能穿透第一光子晶体结构13,在所述光能隙范围外的 光子将被第一光子晶体结构13反射传出,以提升导光型发光二极管1的光取出效率。而本 实施例的制造方法(参见图15B)与图2B的实施例所提供的制造方法不同之处在于,执行 步骤S10后,执行步骤S13,形成所述第一光子晶体结构13于所述基板10上。另外可将图 3所述的所示孔洞120的侧壁为斜面1201、图4所示的于所述孔洞120的侧壁上设置保护 层22、图5A所示的设置于第一半导体层11的周围的第一织状结构122、图6A所示的设置 于外延出光层12的周围的第一织状结构122、图7A所示的设置于外延出光层12的表面的 第二织状结构124、图8A所示的第一电流阻断层18、图9A所示的第二电流阻断层19或图10A、图11A与图12A所示的光子晶体结构14应用于本实施例中,形成一新的导光型发光二 极管1,并具有良好的光取出效率的特性,其应用方式在此不再赘述。实施例十五。如图16A所示,本实施例与图15A的实施例不同之处在于,所述第一 半导体层11与外延出光层12的周围设有一第二光子晶体结构20,所述第二光子晶体结构 20位于第一光子晶体结构13上,能够提升导光型发光二极管1的光取出效率。而本实施 例的制造方法(参见图16B)与图15B的实施例所提供的制造方法不同之处在于,执行步骤 S18后,执行步骤S20,形成第二光子晶体结构20于第一半导体层11及外延出光层12的周 围,并位于所述第一光子晶体结构13上。实施例十六。如图17A所示,本实施例与图15A的实施例不同之处在于,所述外延 出光层12的周围设有一第二光子晶体结构20,所述第二光子晶体结构20位于第一半导体 层11上,能够提升导光型发光二极管1的光取出效率。而本实施例的制造方法(参见图 17B)与图15B的实施例所提供的制造方法不同之处在于,执行步骤S18后,执行步骤S21, 形成所述第二光子晶体结构20于外延出光层12的周围,并位于所述第一半导体层11上。实施例十七。如图18A所示,本实施例与图15A的实施例不同之处在于,所述第一 半导体层11的周围设有一第二光子晶体结构20,所述第二光子晶体结构20位于第一光子 晶体结构13上,能够提升导光型发光二极管1的光取出效率。而本实施例的制造方法(参 见图18B)与图15B的实施例所提供的制造方法不同之处在于,执行步骤S18后,执行步骤 S22,形成所述第二光子晶体结构20于第一半导体层11的周围,并位于所述第一光子晶体 结构13上。参见图19,本发明的微结构实施例一的剖面示意图。如图所示,图10A、图11A及 图12A所示的光子晶体结构14,与图16A、图17A及图18A所示的第二光子晶体结构20分 别包含复数微结构201。每一微结构201的截面包含一第一水平线2011及一第二水平线 2013。所述第一水平线2011的一端与对应的所述第二水平线2013的一端以一直线2015 相连。所述直线2015与第二水平线2013的夹角介于35度与160度之间,这样每一微结构 201的截面可为矩形、梯形、倒梯形或三角形。其中,每一微结构201的截面可为矩形。所述 微结构201为一柱状结构,而所述第二光子晶体结构20亦与所述第一光子晶体结构13相 同,所述第二光子晶体结构20包含复数柱状结构。再参见图20,本发明的微结构实施例二的剖面示意图。如图所示,图10A、图11A 及图12A所示的光子晶体结构14,与图16A、图17A及图18A所示的第二光子晶体结构20 分别包含复数微结构201。每一微结构201的截面包含一第一水平线2011及一第二水平线 2013。所述第一水平线2011的一端与对应的所述第二水平线2013的一端以一弧线2017 相连。所述弧线与所述第二水平线2013的夹角介于35度与160度之间。当所述弧线2017 与所述第二水平线2013的夹角越小时,所述第一水平线2011的长度越来越小,进而所述微 结构201为一半球状(参见图20E);当所述弧线2017与所述第二水平线2013夹角越大时, 所述第一水平线2011的长度较第二水平线2013的长度长。通过以上所述可知,所述第二半导体层(相当于现有的P型半导体层)布满于所 述发光层上;外延出光层包含有孔洞,暴露部分的第一半导体层(相当于现有的N型半导体 层),而在所述孔洞中设置所述第一电极,使第一电极被外延出光层包覆。因第二半导体层 较传统的P型半导体层的面积大,可有效增加所述导光型发光二极管的发光面积,降低导光型发光二极管操作时的电压,有效提升导光型发光二极管的发光效率;另外设置织状结 构、外延出光层的孔洞的侧壁的截面为斜面或设置光子晶体结构,以增进导光型发光二极 管的光取出效率;还设置第一电流阻断层或第二电流阻断层于所述导光型发光二极管,以 防止漏电。 以上通过实施例,对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。 在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视 为本发明的保护范围。
权利要求
一种导光型发光二极管,其特征在于,包括一基板;一第一半导体层,设置于所述基板上;一外延出光层,设置于所述第一半导体层上,并包含一孔洞,所述孔洞的侧壁的截面为一斜面;一透明导电层,设置于所述外延出光层上;一第一电极,设置于所述第一半导体层上,且位于所述孔洞中;以及一第二电极,设置于所述透明导电层上。
2.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一发光层,设置于所述第一半导体层;以及一第二半导体层,设置于所述发光层。
3.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一第一电流阻断层,设置于所述第一半导体层及所述外延出光层的周围,并位于所述 基板上。
4.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于 介于35度至160度之间。
5.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于 一电极的直径。
6.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于 保护层。
7.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于 槽,所述凹槽内设置一第二电流阻断层。
8.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于 置于所述第一半导体层的周围。
9.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于 置于所述外延出光层的周围。
10.如权利要求1、8或9所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一第二织状 结构,设置于所述透明导电层及所述外延出光层之间。
11.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括一光子晶体结构,设 置于所述第一半导体层及所述外延出光层的周围,并位于所述基板上。
12.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一光子晶体结构,设 置于所述第一半导体层的周围,并位于所述基板上。
13.如权利要求1所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一光子晶体结构,设 置于所述外延出光层的周围,并位于所述第一半导体层上。
14.如权利要求11、12或13所述的导光型发光二极管,其特征在于所述光子晶体结 构包含复数柱状结构。
15.如权利要求11、12或13所述的导光型发光二极管,其特征在于所述光子晶体结 构上还包括复数微结构,每一微结构的截面包含一第一水平线及一第二水平线,所述第一 水平线的一端与对应的所述第二水平线的一端以一直线相连,所述直线与所述第二水平线2所述斜面与一水平面的夹角 所述孔洞的直径大于所述第 所述孔洞的侧壁还设置有一 所述外延出光层还包括一凹 还包括,一第一织状结构,设 还包括,一第一织状结构,设的夹角介于35度至160度之间。
16.如权利要求11、12或13所述的导光型发光二极管,其特征在于所述第二光子晶 体结构上还包括复数微结构,每一微结构的截面包含一第一水平线及一第二水平线,所述 第一水平线的一端与对应的所述第二水平线的一端以一弧线相连,所述弧线与所述水平线 的夹角介于35度至160度之间。
17.一种导光型发光二极管,其特征在于包括,一基板;一第一光子晶体结构,设置于所述基板上;一第一半导体层,设置于所述光子晶体结构之上;一外延出光层,设置于所述第一半导体层上并包含一孔洞;以及一透明导电层,设置于 所述外延出光层上;一第一电极,设置于所述第一半导体层且位于所述孔洞中;以及一第二电极,设置于所述透明导电层上。
18.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于所述外延出光层还包括一发光层,设置于所述第一半导体层;及一第二半导体层,设置于所述发光层。
19.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一第一电流阻断 层,设置于所述第一半导体层与所述外延出光层的周围,并位于所述第一光子晶体结构之 上。
20.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于 一斜面,所述斜面与一水平面的夹角介于35度至160度之间。
21.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于 第一电极的直径。
22.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于 保护层。
23.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于 凹槽,所述凹槽内设置一第二电流阻断层。
24.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于 设置于所述第一半导体层的周围。
25.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于 设置于所述外延出光层的周围。
26.如权利要求17、24或25所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一第二织 状结构,设置于所述透明导电层与所述外延出光层之间。
27.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于所述第一光子晶体结构包 含复数柱状结构。
28.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一第二光子晶体结 构,设置于所述第一半导体层及所述外延出光层的周围,并位于所述第一光子晶体结构上。
29.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一第二光子晶体结 构,设置于所述第一半导体层的周围,并位于所述第一光子晶体结构上。所述孔洞的侧壁的截面为 所述孔洞的直径大于所述 所述孔洞的侧壁还设有一 所述外延出光层还包括一 还包括,一第一织状结构, 还包括,一第一织状结构,
30.如权利要求17所述的导光型发光二极管,其特征在于还包括,一第二光子晶体结 构,设置于所述外延出光层的周围,并位于所述第一半导体层上。
31.如权利要求28、29或30所述的导光型发光二极管,其特征在于所述第二光子晶 体结构包含复数柱状结构。
32.如权利要求28、29或30所述的导光型发光二极管,其特征在于所述第二光子晶 体结构上还包括复数微结构,每一微结构的截面包含一第一水平线及一第二水平线,所述 第一水平线的一端与对应的所述第二水平线的一端以一直线相连,所述直线与所述第二水 平线的夹角介于35度至160度之间。
33.如权利要求28、29或30所述的导光型发光二极管,其特征在于所述第二光子晶 体结构上还包括复数微结构,每一微结构的截面包含一第一水平线及一第二水平线,所述 第一水平线的一端与对应的所述第二水平线的一端以一弧线相连,所述弧线与所述水平线 的夹角介于35度与160度之间。
34.一种导光型发光二极管的制造方法,其特征在于包括如下步骤,取一基板;形成一第一半导体层于所述基板上;形成一外延出光层于所述第一半导体层上,并蚀刻所述外延出光层形成一孔洞,所述 孔洞的侧壁的截面为一斜面;形成一透明导电层于所述外延出光层上;形成一第一电极于所述孔洞内,并位于所述第一半导体层上;以及形成一第二电极,设置于所述透明导电层上。
35.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于形成所述外延出光层的步骤包括形成一发光层于所述第一半导体层上;及形成一第二半导体层于所述发光层上。
36.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于还包括,形成一第一电流阻断层于所 述第一半导体层与所述外延出光层的周围。
37.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于所述斜面与一水平面的夹角介于35 度与160度之间。
38.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于所述孔洞的直径大于所述第一电极 的直径。
39.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于蚀刻所述外延出光层的步骤还包括,形成一凹槽;及形成一第二电流阻断层于所述凹槽内。
40.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于形成所述第一半导体层的步骤后还 包括形成一第一织状结构于所述第一半导体层的周围。
41.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于蚀刻所述外延出光层的步骤后还包 括形成一第一织状结构于所述外延出光层的周围。
42.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于形成所述外延出光层的步骤后还包 括形成一第二织状结构于所述外延出光层。
43.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于还包括,形成一光子晶体结构于所述第一半导体层及所述外延出光层的周围,所述光子晶体结构位于所述基板上。
44.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于还包括,形成一光子晶体结构于所述 第一半导体层的周围,所述光子晶体结构位于所述基板上。
45.如权利要求34所述的制造方法,其特征在于还包括,形成一光子晶体结构于所述 外延出光层的周围,所述光子晶体结构位于所述第一半导体层上。
46.一种导光型发光二极管的制造方法,其特征在于包括如下步骤,取一基板;形成一第一光子晶体结构于所述基板上;形成一第一半导体层于所述光子晶体结构上;形成一外延出光层于所述第一半导体层上,并蚀刻所述外延出光层形成一孔洞;形成一透明导电层于所述外延出光层上;形成一第一电极于所述孔洞内,并位于所述第一半导体层上;以及形成一第二电极于所述透明导电层上。
47.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于形成所述外延出光层的步骤还包括, 形成一发光层于所述第一半导体层上,及形成一第二半导体层于所述发光层上。
48.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于还包括,形成一第一电流阻断层于所 述第一半导体层与所述外延出光层的周围,所述第一电流阻断层位于所述第一光子晶体结 构上。
49.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于所述孔洞的侧壁的截面为一斜面,所 述斜面与一水平面的夹角介于35度与160度之间。
50.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于所述孔洞的直径大于所述第一电极的直径。
51.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于形成所述外延出光层的步骤后还包 括,蚀刻所述外延出光层形成一凹槽;及形成一第二电流阻断层于所述凹槽内。
52.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于形成所述第一半导体层的步骤后还 包括,形成一第一织状结构于所述第一半导体层的周围。
53.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于蚀刻所述外延出光层的步骤后还包 括形成一第一织状结构于所述外延出光层的周围。
54.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于形成所述外延出光层的步骤后还包 括形成一第二织状结构于所述外延出光层。
55.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于还包括,形成一第二光子晶体结构于 所述第一半导体层及所述外延出光层的周围,所述第二光子晶体结构位于所述第一光子晶 体结构上。
56.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于还包括,形成一第二光子晶体结构于 所述第一半导体层的周围,所述第二光子晶体结构位于所述第一光子晶体结构上。
57.如权利要求46所述的制造方法,其特征在于还包括,形成一第二光子晶体结构于 所述外延出光层的周围,所述第二光子晶体结构位于所述第一半导体层上。
全文摘要
本发明公开了一种导光型发光二极管,包括一基板;一第一半导体层,设置于所述基板上;一外延出光层,设置于所述第一半导体层上,并包含一孔洞,所述孔洞的侧壁的截面为一斜面;一透明导电层,设置于所述外延出光层上;一第一电极,设置于所述第一半导体层上,且位于所述孔洞中;以及一第二电极,设置于所述透明导电层上。本发明还公开了一种所述导光型发光二极管的制造方法。本发明能够有效增加导光型发光二极管的发光面积,提升导光型发光二极管的发光效率,降低导光型发光二极管的操作时的电压。
文档编号H01L33/00GK101859836SQ20091013154
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者冯辉庆, 施乃元, 潘锡明, 郑惟纲, 黄国钦, 黄政国 申请人:璨扬投资有限公司
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