t center)向上移动，发光器件的光提取效率可改善。
[0101]因此，与包含具有扁平表面的电极层的发光器件相比，本发明的发光器件可极大地降低光的全反射，从而实现显著改善的光提取效率。
[0102]本发明的发光器件一一其包含在电极层上形成的不规则结构的金属颗粒层一一适用于，不限于，低功率发光二极管、高功率倒装型发光二极管、垂直发光二极管、有机发光二极管(OLED)和其它发光器件。
[0103]通过湿法处理在电极层上形成不规则结构的金属颗粒层之后，可采用本领域已知的一般方法制造各种类型的器件。
[0104]在本发明的一个实施方案中，可使用激光剥离技术除去基底100。由于该激光剥离技术，使得从基底100分离出来的η-型半导体层的暴露表面被刻蚀以形成不规则物。此后，导电材料沉积于η-型半导体层的表面上从而以恒定的间隔形成多个η-型电极。此时，η-型电极形成之处的沟(trench)可以以恒定的间隔先形成。此后，通过激光划线或切割将所得结构切割成单独的LED晶片，随后将晶片断开。所述LED晶片可用于制造发光二极管器件。
[0105]将参考下面的实施例更详细地解释本发明。然而，这些实施例仅仅是出于示例性目的而提供的，不用于限制本发明的范围。
[0106]发明实施方案
[0107]实施例1
[0108]通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)将包含GaN的缓冲层110、包含S1-掺杂的GaN的η-型半导体层120、InGaN/GaN活化层130和包含Mg-掺杂的GaN的p-型半导体层140按照该顺序形成于蓝宝石(Al2O3)基底100上。
[0109]通过溅射在P-型半导体层140上形成10nm厚的铟锡氧化物(ITO)透明电极层150。将所得结构在水溶液(在去离子水中含有1重量％的朽1檬酸)中浸渍3分钟，再在去离子水中浸渍I分钟，并采用氮气(N2)干燥以自透明电极表面除去氧化物膜。
[0110]将所得结构在含有0.01g/L氯化钯(PdCl2)、10g/L柠檬酸和35重量％盐酸(HCl)的混合物的活化溶液中浸渍10分钟，在去离子水中浸渍两次，每次10秒，从而在透明电极层上形成包含纳米不规则结构的金属颗粒层。
[0111]对比实施例1
[0112]除了使用氢氟酸(HF)替代柠檬酸外，采用与实施例1相同的方式形成金属颗粒层O
[0113]实骀测试
[0114]图3显不米用扫描电子显微镜(SEM)在不同放大倍率下观察到的实施例1中形成的具有不规则结构的金属颗粒层的表面，所述放大倍率为(a)2，500x、(b)10，000x、(c) 50, 000x、(d) 80, 000x、(e) 130, OOOx 和(f) 200, 000x。参见图 3，可以看出纳米不规则结构高约10_200nm。
[0115]图4显示通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)的实施例1中形成的包含不规则结构的金属颗粒层的表面的元素分析的结果。图4表明在它们的不规则结构中存在Pd。
[0116]图5显示预处理后的ITO基底的表面以及在实施例1和对比实施例1中形成的金属颗粒层的表面的SEM图像。从图5中可以看出，与对比实施例1中使用无机酸形成的金属颗粒层相比，实施例1中使用有机酸形成的金属颗粒层以更加高的密度包含更小的金属颗粒。在对比实施例1中，还观察到ITO基底的表面被刻蚀了，并导致Pd金属颗粒的形成不充分。
[0117]如上述明显显示的，根据本发明的方法，均匀的纳米颗粒沉积以形成金属颗粒层。因此，当该金属颗粒层应用于发光器件时，可预期光提取效率增加20%以上。此外，即使当发光器件以高功率运行时，也可以预期效率降低5%以下。
[0118]产业上的可利用性
[0119]根据本发明的方法，具有不规则结构的金属颗粒层可以以更简单的方式通过将金属化合物与包含有机酸活化剂的活化溶液接触而形成。通过该湿法处理(wetprocessing)，所述金属化合物被还原而沉积金属颗粒。此外，本发明的发光器件的光提取效率可通过使用由该方法形成的金属颗粒层而以更简单的方使来改善。
【主权项】
1.一种用于形成金属颗粒层的方法，该方法包括: 使基材与包含金属化合物、有机酸活化剂和络合剂的活化溶液接触， 其中所述基材被所述有机酸活化剂氧化以产生电子，所述金属化合物被该电子还原从而在所述基材的表面上沉积金属颗粒。
2.根据权利要求1的方法，其中所述金属颗粒层具有纳米不规则结构。
3.根据权利要求2的方法，其中所述不规则物的高度为10至1，OOOnm。
4.根据权利要求1的方法，其中所述基材包含至少一种选自铟、锡、锌、铝、镓、锑、铱、钌、镍、银和金的元素。
5.根据权利要求4的方法，其中所述基材包含至少一种选自铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZ0)、Ir0x、Ru0x、N1、Ag和Au的元素或化合物。
6.根据权利要求1的方法，其进一步包括，在形成金属颗粒层之前，除去当所述基材与空气中的氧接触时形成的金属氧化物膜。
7.根据权利要求1的方法，其中所述金属颗粒层是通过将所述基材浸渍于所述活化溶液中一次或多次而形成的。
8.根据权利要求1的方法，其中所述金属化合物包含至少一种选自含有钯、银、金、铜、镓、钛、钽、钌、锡、铂或其合金的金属盐、金属氧化物和金属水合物的化合物。
9.根据权利要求1的方法，其中所述金属化合物于所述活化溶液中的浓度为0.001至5g/Lo
10.根据权利要求1的方法，其中所述有机酸活化剂是具有I至10个碳原子的有机酸。
11.根据权利要求1的方法，其中所述有机酸活化剂包含至少一种选自柠檬酸、草酸、丙二酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、富马酸、乳酸、甲酸、丙酸、丁酸、亚氨基二乙酸、乙醛酸和抗坏血酸的有机酸。
12.根据权利要求1的方法，其中所述有机酸活化剂是具有2至10个碳原子的脂肪族多元羧酸。
13.根据权利要求1的方法，其中所述络合剂包含至少一种选自HCl、HF和NHF3的化合物。
14.根据权利要求1的方法，其中所述活化溶液进一步包含亚烷基二醇单烷基醚。
15.一种器件，其包含通过权利要求1至14中任一项的方法形成的金属颗粒层，其中所述金属颗粒层是由通过金属化合物的还原而沉积的金属颗粒构成的。
16.一种发光器件，其包括在基底上依序形成的发光结构、电极层和金属颗粒层，其中所述金属颗粒层是通过权利要求1至14中任一项的方法形成的，并且是由通过金属化合物的还原而沉积的金属颗粒构成的。
17.根据权利要求16的发光器件，其中所述发光结构具有依序层积有η-型半导体层、活化层和P-型半导体层的结构。
18.根据权利要求16的发光器件，其中所述电极层是使用至少一种选自铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IrOx、RuOx、N1、Ag和Au的元素或化合物形成的。
19.根据权利要求16的发光器件，其中所述发光器件是低功率发光二极管、高功率倒装型发光二极管、垂直发光二极管或有机发光二极管。
【专利摘要】本发明涉及一种以更简单的方式形成具有不均匀结构的金属层的方法，以及一种使用所述金属层制备发光器件以改善光提取效率的方法。本发明包括将基材与包含金属化合物、有机酸活化剂和络合剂的活化溶液接触的步骤，所述基材被氧化从而能够产生电子。所述基材被所述有机酸活化剂氧化以产生电子，并且所述金属化合物被该电子还原并且作为金属颗粒被提取到所述基材的表面上以形成金属颗粒层。
【IPC分类】H01L33-38, H01L33-36
【公开号】CN104769733
【申请号】CN201380037834
【发明人】韩 熙, 金璟晙
【申请人】株式会社Lg化学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年7月22日
【公告号】US20150249195