专利名称：采用衍射图样的发光二极管器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用光衍射来提高出光效率的发光二极管器件，即采用图案化蓝宝石衬底，无需在衬 底上形成高度的凹凸，照样可以制作出高亮度的发光二极管器件。
背景技术：
出光效率的提高，是获得高亮度发光二极管所必须解决的问题。尤其是采用高折射率物质的氮化镓系 发光二极管，迄今为止已试用了多种方法来提高出光效率。其中最具代表性的方法有增加氮化镓的表面 粗糙度，侧面形成坡度，以及在用于外延生长的衬底表面形成凹凸来提高出光效率等等。
现常用的技术是在衬底上形成凹凸，从而达到提高出光效率的目的。通常，由于凹凸的高度为发光波 长的几十倍左右，不仅给衬底制作带来困难，而且在衬底上生长薄膜时，由于存在凹凸的侧面生长边界层 而导致非常高的器件不合格率。另外，凹凸衬底上薄膜的生长厚度大于平面衬底上薄膜的生长厚度，导致 大量的材料浪费，而且时间浪费也是不容忽视的重要因素。因此，通过在衬底表面形成高度凹凸，并在该 凹凸面上利用反射作用提高出光效率的方式，难以实现衬底的批量生产以及在衬底上稳定生长外延片，既 不能提高发光二极管的生产效率，还存在工艺时间和工艺费用增加的问题。
发明内容
本发明就是要解决上述这些问题，提出了利用光衍射改变光的方向，从而提高出光效率的方案。本发 明对普遍使用的现有在衬底表面形成凹凸的方式进行改善，该方法的优点是无需在衬底上形成高度的凹 凸，不仅在制作高亮度发光二极管时提高出光效率，而且简化了衬底上形成凹凸的工艺，有利于提高生产 效率。
采用本发明提出的方法制作发光二极管，与衬底上形成高度凹凸、引起内部光反射来提高出光效率的 现有方式，其效果表现在以下几个方面
1) 在衬底上形成凹凸的工艺变得容易。不仅提高了凹凸衬底的生产效率，还节省了制造费用。
2) 与高度凹凸衬底上生长薄膜的现有技术相比，根据本发明在衬底上生长薄膜时产品的不合格率明 显得到改善。由于不存在侧面生长的边界层，故使生长的薄膜层更具良好特性。
3) 薄膜生长厚度比现有方法要薄，这不仅节省制造费用，还减少生长成本。另外，工艺时间的縮短 提高了 MOCVD设备的生产效率。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。 图1为提高出光效率的现有发光器件结构图 图2为本发明的技术概略图
具体实施例方式
图1是提高出光效率的现有方式。本发明的结构虽然类似于这种结构，但不同于形成高度的凹凸、利 用反射作用的现有方式，而是如图2所示，利用光衍射仅仅改变光的路径来提高出光效率。
如图所示，利用光衍射就会达到改变部分光的路径的效果，此时，凹凸的高度只需有波长的几分之一 就足够，这样衬底的制作变得很容易。
另外，由于保持了几近平面衬底的扁平度，所以在与一般平面衬底上生长外延层相同的条件之下即可 生长薄膜，同时由于不存在凹凸的侧面生长边界层，从而可以大大降低薄膜生长的不合格率。
而且，作为缓冲层的薄膜层生长厚度无需太厚，不仅可以縮短薄膜生长时间，还能增加每台设备的单 位产量，节省原材料费及制造费用，有利于降低生产成本。
权利要求
1.一种在衬底上形成凹凸而制作成的发光器件，其特征在于上述衬底上的凹凸的高度小于发光波长。
2. 根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于凹凸的高度为发光波长的1/4。
3. 根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于凹凸的上下面均为平面。
4. 根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于衍射光栅条纹从上面看呈现重叠的圆形。
5. 除权利要求4之外，使用了具有衍射效果的衍射光栅。
全文摘要
本发明公开了一种采用衍射图样的发光二极管器件。为得到高亮度发光二极管，现有技术采用各种方法提高出光效率，但都不是很理想，存在诸多缺陷。本发明利用光衍射改变光的方向，不仅提高出光效率，而且还能提高生产效率并简化工艺。
文档编号H01L33/00GK101101953SQ200710143859
公开日2008年1月9日 申请日期2007年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者金学峰, 金英镐 申请人:清芯光电有限公司