发光二极管的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种发光二极管，其包括：一第一半导体层，所述第一半导体层具有相对的一第一表面及一第二表面；一活性层及一第二半导体层依次层叠设置于所述第一半导体层的第二表面，所述第一半导体层、活性层以及第二半导体层构成一有源层；一第一电极覆盖所述第一半导体层的第一表面；一第二电极与所述第二半导体层电连接；一金属陶瓷层设置于所述第二半导体层远离活性层的表面并接触。
【专利说明】发光二极管
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种发光二极管。
【背景技术】
[0002]由氮化镓半导体材料制成的高效蓝光、绿光和白光半导体结构具有寿命长、节能、绿色环保等显著特点，已被广泛应用于大屏幕彩色显示、汽车照明、交通信号、多媒体显示和光通讯等领域，特别是在照明领域具有广阔的发展潜力。
[0003]传统的发光二极管通常包括一基底、N型半导体层、P型半导体层、设置在N型半导体层与P型半导体层之间的活性层、设置在P型半导体层上的P型电极(通常为透明电极)以及设置在N型半导体层上的N型电极。所述N型半导体层、活性层以及P型半导体层依次层叠设置在基底表面。所述P型半导体层远离基底的表面作为发光二极管的出光面。发光二极管处于工作状态时，在P型半导体层与N型半导体层上分别施加正、负电压，这样，存在于P型半导体层中的空穴与存在于N型半导体层中的电子在活性层中发生复合而产生光，光从发光二极管中射出。然而，来自活性层的近场倏逝光波在向外辐射的过程中均由于迅速衰减而无法出射，从而被限制在半导体结构的内部，被半导体结构内的材料完全吸收，影响了半导体结构的出光率。
【发明内容】
[0004]综上所述，确有必要提供一种光取出效率较高的发光二极管。
[0005]一种发光二极管，其包括:一第一半导体层，所述第一半导体层具有相对的一第一表面及一第二表面；一活性层及一第二半导体层依次层叠设置于所述第一半导体层的第二表面，所述第一半导体层、活性层以及第二半导体层构成一有源层；一第一电极覆盖所述第一半导体层的第一表面；一第二电极与所述第二半导体层电连接；一金属陶瓷层设置于所述第二半导体层远离活性层的表面并接触。
[0006]与现有技术相比，本发明提供的发光二极管具有以下有益效果:由活性层产生的近场倏逝波到达金属陶瓷层后，在金属陶瓷层的作用下产生金属等离子体，金属等离子体向周围传播并经由金属陶瓷层出射成为出射光，如此，可使活性层中的近场倏逝波出射，并率禹合成为可见光。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明第一实施例提供的半导体结构的结构示意图。
[0008]图2为本发明第二实施例提供的半导体结构的结构示意图。
[0009]图3为本发明第三实施例提供的半导体结构的结构示意图。
[0010]图4为本发明第四实施例提供的半导体结构的结构示意图。
[0011]图5为图4中的半导体结构中形成有三维纳米结构的第二半导体层的结构示意图。[0012]图6为图4中的半导体结构中形成有三维纳米结构的第二半导体层的扫描电镜示意图。
[0013]图7为本发明第五实施例提供的发光二极管的结构示意图。
[0014]图8为本发明第六实施例提供的制备图7中的发光二极管的工艺流程图。
[0015]图9为本发明第七实施例提供的发光二极管的结构示意图。
[0016]图10为本发明第八实施例提供的制备图9中的发光二极管的工艺流程图。
[0017]图11为本发明第九实施例提供的发光二极管的结构示意图。
[0018]图12为本发明第十一实施例提供的发光二极管的结构示意图。
[0019]图13为本发明第十二实施例提供的太阳能电池的结构示意图。
[0020]图14为本发明第十三实施例提供的波导管的结构示意图。
[0021]图15为本发明第一实施例提供的发光二极管的增强因子和频率的关系图。
[0022]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种发光二极管，其包括: 一第一半导体层，所述第一半导体层具有相对的一第一表面及一第二表面； 一活性层及一第二半导体层依次层叠设置于所述第一半导体层的第二表面，所述第一半导体层、活性层以及第二半导体层构成一有源层； 一第一电极覆盖所述第一半导体层的第一表面； 一第二电极与所述第二半导体层电连接； 其特征在于:所述发光二极管进一步包括: 一金属陶瓷层设置于所述第二半导体层远离活性层的表面并接触。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述金属陶瓷层的折射率为一复数，且该复数的虚部大于或者小于零，且金属等离子体产生层的材料的介质常数为一复数，且该复数的实部为一个负数。
3.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述金属陶瓷层为金属材料和电介质材料构成的复合材料层。
4.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述金属材料为金、银、铝、铜、金银合金、金招合金或银招合金。
5.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述电介质材料包括二氧化硅、硅以及陶瓷材料中的一种。
6.如权利要求3所述的 发光二极管，其特征在于，所述金属陶瓷层中所述所述电介质材料所占的质量百分比小于等于40%。
7.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述金属陶瓷层的成分包括二氧化娃和银。
8.如权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，所述金属陶瓷层中所述二氧化硅所占的质量百分比为20%。
9.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述金属陶瓷层的厚度为大于等于50纳米。
10.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第二半导体层的厚度为5纳米至20纳米。
11.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，进一步包括一保护层设置于所述金属陶瓷层与所述第二半导体层之间。
12.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，进一步包括多个三维纳米结构设置于所述基底、第一半导体层、活性层、第二半导体层或金属陶瓷层的表面。
13.如权利要求12所述的发光二极管，其特征在于，所述多个三维纳米结构并排延伸，每一所述三维纳米结构包括一第一凸棱及一第二凸棱，所述第一凸棱与第二凸棱并排延伸，相邻的第一凸棱与第二凸棱之间具有一第一凹槽，相邻的三维纳米结构之间形成第二凹槽，所述第一凹槽的深度小于第二凹槽的深度。
14.如权利要求12所述的发光二极管，其特征在于，每个三维纳米结构沿其延伸方向上的横截面为M形。
15.一种发光二极管，其包括: 一第一半导体层，所述第一半导体层具有相对的一第一表面及一第二表面；一活性层及一第二半导体层依次层叠设置于所述第一半导体层的第二表面，所述第一半导体层、活性层以及第二半导体层构成一有源层； 一第一电极覆盖所述第一半导体层的第一表面； 一第二电极与所述第二半导体层电连接； 其特征在于:所述发光二极管进一步包括: 一保护层，该保护层设置于所述第二半导体层远离活性层的表面，以及一金属陶瓷层设置于所述保护层远离所述活性层的表面且接触设置。
16.如权利要求15所述的发光二极管，其特征在于，所述保护层的材料为二氧化硅、氟化镁或氟化锂。
17.如权利要求15所述的发光二极管，其特征在于，所述保护层的厚度为5纳米至40纳米。
18.如权利 要求15所述的发光二极管，其特征在于，所述保护层的折射率的范围为1.2至 1.5。
【文档编号】H01L33/44GK103474545SQ201210185706
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年6月7日 优先权日:2012年6月7日
【发明者】朱钧, 张淏酥, 朱振东, 李群庆, 金国藩, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司