层9，P电极91设置在透明导电层9上，本实施例中，衬底I为绝缘衬底，譬如蓝宝石(sapphire)、氮化铝(AlN)中的一种，N电极51设置在N型掺杂层5上。
[0060]多孔状反射层4的组成材料为N型GaN，由具有多孔状结构的N型轻掺层41与N型重掺层42交替层叠组成。本实施例中，与高温缓冲层3接触的为N型轻掺层41，与N型掺杂层5接触的为N型重掺层42。当然，也可以，与高温缓冲层3接触的为N型重掺层42，与N型掺杂层5接触的为N型轻掺层41，如图4所示。
[0061 ] 其中小型轻掺层41的掺杂浓度N2为I X 118Cnf3，N型重掺层42的掺杂浓度N3为I X102Qcm—型轻掺层41和N型重掺层42的厚度需满足关系式d = A/4neff，其中λ为LED有源区所发出的光的波长，neff为N型轻掺层41或N型重掺层42的有效折射率。
[0062]—种集成多孔状反射层的发光二极管制作方法，包括以下步骤:
[0063]一，提供一衬底I，衬底I为绝缘衬底，譬如蓝宝石(sapphire)、氮化铝(AlN)中的一种;使用MOCVD在衬底I上依次生长低温缓冲层2、高温缓冲层3、交替层叠的N型轻掺层41与N型重掺层42、N型掺杂层5、有源层6、电子阻挡层7、P型接触层8;所述低温缓冲层2、高温缓冲层3、交替层叠的N型轻掺层41与N型重掺层42、N型掺杂层5、有源层6、电子阻挡层7、P型接触层8构成外延层；
[0064]二，在外延层上通过电子束蒸发或者溅射镀膜的方式制作透明导电层9;
[0065]三，经过标准的光刻过程，在透明导电层9上定义出切割道；
[0066]四，使用ICP腐蚀切割道，直到切割道处的透明导电层9和外延层被完全腐蚀，暴露出切割道处的衬底I;
[0067]五，将暴露出切割道的外延片完全浸没在酸性电解液中，并向外延片施加1.5V的正向偏压，对外延片进行电化学腐蚀，将交替层叠的N型轻掺层41与N型重掺层42制作成多孔状反射层4;
[0068]六，经过标准的光刻过程，在透明导电层上定义出台面，然后使用ICP刻蚀出台面，再在透明导电层上制作P电极91，在N型掺杂层上制作N电极51 ；
[0069]七，将外延片切割成独立的发光二极管器件。
[0070]参阅图3所示，本发明揭示的一种集成多孔状反射层的发光二极管另一实施例，在衬底I上依次生成低温缓冲层2、高温缓冲层3、多孔状反射层4、N型掺杂层5、有源层6、电子阻挡层7、P型接触层8及透明导电层9，P电极91设置在透明导电层9上，本实施例中，衬底I为导电衬底，譬如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、硅(Si)中的一种。N电极11设置在衬底I背面。
[0071]多孔状反射层4的组成材料为N型GaN，由具有多孔状结构的N型轻掺层41与N型重掺层42交替层叠组成。本实施例中，与高温缓冲层3接触的为N型轻掺层41，与N型掺杂层5接触的为N型重掺层42。当然，也可以，与高温缓冲层3接触的为N型重掺层42，与N型掺杂层5接触的为N型轻掺层41，如图5所示。
[0072]其中小型轻掺层41的掺杂浓度N2为8 X 1017cm—3，N型重掺层42的掺杂浓度N3为5 X119Cnf3』型轻掺层41和N型重掺层42的厚度需满足关系式d = A/4neff，其中λ为LED有源区所发出的光的波长，neff为N型轻掺层41或N型重掺层42的有效折射率。
[0073]—种集成多孔状反射层的发光二极管制作方法，包括以下步骤:
[0074]—，提供一衬底I，衬底I为导电衬底，譬如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、硅(Si)中的一种。N电极11设置在衬底I背面;使用MOCVD在衬底I上依次生长低温缓冲层2、高温缓冲层3、交替层叠的N型轻掺层41与N型重掺层42、N型掺杂层5、有源层6、电子阻挡层7、P型接触层8;所述低温缓冲层2、高温缓冲层3、交替层叠的N型轻掺层41与N型重掺层42、N型掺杂层5、有源层6、电子阻挡层7、P型接触层8构成外延层；
[0075]二，在外延层上通过电子束蒸发或者溅射镀膜的方式制作透明导电层9;
[0076]三，经过标准的光刻过程，在透明导电层9上定义出切割道；
[0077]四，使用ICP腐蚀切割道，直到切割道处的透明导电层9和外延层被完全腐蚀，暴露出切割道处的衬底I;
[0078]五，将暴露出切割道的外延片完全浸没在酸性电解液中，并向外延片施加3V的正向偏压，对外延片进行电化学腐蚀，将交替层叠的N型轻掺层41与N型重掺层42制作成多孔状反射层4;
[0079 ]六，在透明导电层9上制作P电极91，在导电衬底I的背面制作N电极11;
[0080]七，将外延片切割成独立的发光二极管器件。
[0081]参阅图7所示，本发明揭示的一种集成多孔状反射层的发光二极管另一实施例，在衬底I上依次生成低温缓冲层2、高温缓冲层3、多孔状反射层4、N型掺杂层5、有源层6、电子阻挡层7、P型接触层8及透明导电层9，P电极91设置在透明导电层9上，本实施例中，衬底I为导电衬底，譬如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、硅(Si)中的一种。N电极11设置在衬底I背面。
[0082]衬底I为绝缘衬底，譬如蓝宝石(sapphire)、氮化铝(AlN)中的一种时，N电极51设置在N型惨杂层5上，如图6所不。
[0083]多孔状反射层4的组成材料为N型GaN，由具有多孔状结构的N型轻掺层41与N型重掺层42交替层叠组成。本实施例中，与高温缓冲层3接触的为N型重掺层42，与N型掺杂层5接触的也为N型重掺层42。
[0084]当然，也可以，与高温缓冲层3接触的为N型轻掺层41，与N型掺杂层5接触的也为N型轻掺层41，如图8及图9所示。图8所示衬底I为绝缘衬底，譬如蓝宝石(sapphire)、氮化招(AlN)中的一种时，N电极51设置在N型掺杂层5上；图9所示衬底I为导电衬底，譬如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、硅(Si)中的一种时，N电极11设置在衬底I背面。
[0085]其中』型轻掺层41的掺杂浓度N2为5 X 1017cm—3，N型重掺层42的掺杂浓度N3为2 X102Qcm—型轻掺层41和N型重掺层42的厚度需满足关系式d = A/4neff，其中λ为LED有源区所发出的光的波长，neff为N型轻掺层41或N型重掺层42的有效折射率。
[0086]—种集成多孔状反射层的发光二极管制作方法，包括以下步骤:
[0087]—，提供一衬底I，衬底I为导电衬底，譬如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、硅(Si)中的一种。N电极11设置在衬底I背面;使用MOCVD在衬底I上依次生长低温缓冲层2、高温缓冲层
3、交替层叠的N型轻掺层41与N型重掺层42、N型掺杂层5、有源层6、电子阻挡层7、P型接触层8;所述低温缓冲层2、高温缓冲层3、交替层叠的N型轻掺层41与N型重掺层42、N型掺杂层5、有源层6、电子阻挡层7、P型接触层8构成外延层；
[0088]二，在外延层上通过电子束蒸发或者溅射镀膜的方式制作透明导电层9;
[0089]三，经过标准的光刻过程，在透明导电层9上定义出切割道；
[0090]四，使用ICP腐蚀切割道，直到切割道处的透明导电层9和外延层被完全腐蚀，暴露出切割道处的衬底I;
[0091]五，将暴露出切割道的外延片完全浸没在酸性电解液中，并向外延片施加IV的正向偏压，对外延片进行电化学腐蚀，将交替层叠的N型轻掺层41与N型重掺层42制作成多孔状反射层4;
[0092 ]六，在透明导电层9上制作P电极91，在导电衬底I的背面制作N电极11;
[0093]七，将外延片切割成独立的发光二极管器件。
[0094]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
【主权项】
1.一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:在衬底上依次生成低温缓冲层、高温缓冲层、多孔状反射层、N型掺杂层、有源层、电子阻挡层、P型接触层及透明导电层，P电极设置在透明导电层上，衬底为绝缘衬底时，N电极设置在N型掺杂层上，衬底为导电衬底时，N电极设置在衬底背面;多孔状反射层的组成材料为N型GaN，由具有多孔状结构的N型轻掺层与N型重掺层交替层叠组成。2.如权利要求1所述的一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:N型掺杂层的掺杂浓度Λ、Ν型轻掺层的掺杂浓度N2、N型重掺层的掺杂浓度N3,满足关系式Ni<N2<N3。3.如权利要求2所述的一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:N型轻掺层的掺杂浓度N2的范围为I X 117Cnf3-1 X 1019cnf3。4.如权利要求3所述的一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:N型轻掺层的掺杂浓度N2的范围为5 X 1017cm—3-2 X 118Cnf3。5.如权利要求2所述的一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:N型重掺层的掺杂浓度N3的范围为I X 119Cnf3-1 X 1021cm—3。6.如权利要求5所述的一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:N型重掺层的掺杂浓度N3的范围为5 X 1019cm—3-2 X 12t3Cnf3。7.如权利要求1所述的一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:N型轻掺层与N型重掺层中孔的直径为O-lOOnm。8.如权利要求7所述的一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:N型轻掺层与N型重掺层中孔的直径为0-50nm。9.如权利要求1所述的一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:N型轻掺层和N型重掺层的厚度d满足d = A/4neff，其中λ为有源区所发出光的波长，f为N型轻掺层或N型重掺层的有效折射率。10.如权利要求1所述的一种集成多孔状反射层的发光二极管，其特征在于:与高温缓冲层接触的为N型轻掺层，与N型掺杂层接触的为N型重掺层;或者与高温缓冲层接触的为N型重掺层，与N型掺杂层接触的为N型轻掺层;或者与高温缓冲层接触的为N型轻掺层，与N型掺杂层接触的也为N型轻掺层;或者与高温缓冲层接触的为N型重掺层，与N型掺杂层接触的也为N型重掺层。
【专利摘要】本发明公开一种集成多孔状反射层的发光二极管，在衬底上依次生成低温缓冲层、高温缓冲层、多孔状反射层、N型掺杂层、有源层、电子阻挡层、P型接触层及透明导电层，P电极设置在透明导电层上，衬底为绝缘衬底时，N电极设置在N型掺杂层上，衬底为导电衬底时，N电极设置在衬底背面；多孔状反射层的组成材料为N型GaN，由具有多孔状结构的N型轻掺层与N型重掺层交替层叠组成。本发明可以提高外量子效率，且可适用于垂直结构LED芯片，而不会对LED芯片的工作电压造成影响。
【IPC分类】H01L33/22, H01L33/10, H01L33/00
【公开号】CN105449057
【申请号】CN201510764604
【发明人】陈凯轩, 陈亮, 林志伟
【申请人】厦门乾照光电股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月11日