[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管及其制造方法，更具体地说，涉及这样一种发光二极管及其制造方法，其中，使用超声波清洗设备通过研磨剂刮擦发光二极管的表面来提高光出射效率。 

背景技术

作为典型发光装置的发光二极管(LED)是具有N型半导体和P型半导体彼此结合的结构的光电转换半导体装置，并被构造成通过电子和空穴的复合来发光。 

GaN基发光二极管作为上述发光二极管已经众所周知。GaN基发光二极管是通过在由诸如蓝宝石或SiC的材料制成的基底上顺序地层压GaN基N型半导体层、有源层(或发光层)和P型半导体层来制造。 

近来，已经期望具有高效率的发光二极管来代替荧光灯，更具体地说，白色发光二极管的效率正接近类似于传统荧光灯的效率的水平。然而，对于进一步提高发光二极管的效率来说仍然存有余地，因此，更加需要持续提高效率。 

为了提高发光二极管的效率，已经尝试了两种主要方法。第一种方法是提高取决于晶体质量和外延层结构的内量子效率，第二种方法是提高光出射效率，这是因为从发光二极管产生的所有光不全部出射到外面，而是在内部损失了大量的光。 

发明内容

技术问题 

本发明是基于这些需要而构思的。本发明的目的是使用超声波清洗设备由研磨剂刮擦发光二极管的表面来提高发光二极管的光出射效率。 

技术方案 

根据用于实现该目的的本发明的一方面，提供了一种制造发光二极管的 方法，包括以下步骤：在基底上形成化合物半导体层，所述化合物半导体层包括下半导体层、有源层和上半导体层；通过用研磨剂摩擦所述基底来刮擦所述基底的表面。 

该方法还可以包括以下步骤：在执行刮擦步骤之前，在所述上半导体层上形成电子蜡层。 

刮擦步骤包括以下步骤：在超声波清洗设备中准备其中混合有所述研磨剂的溶剂；将其上形成有所述化合物半导体层的所述基底放置在所述超声波清洗设备中；在所述超声波清洗设备中施加超声波，从而通过激活所述研磨剂来执行刮擦。 

在放置所述基底的步骤中，优选地将所述基底在所述超声波清洗设备中放置为面向下。 

可以使用直径为1μm至20μm的钻石作为所述研磨剂来执行该方法。 

优选的是，所述钻石的直径为2μm至4μm。 

可以使用直径为0.1μm至11.5μm的SiC作为所述研磨剂来执行该方法。 

优选的是，所述SiC的直径为0.1μm至3μm。 

所述研磨剂可以包括钻石、SiC、cBN(立方氮化硼)和DLC(类钻石立方晶)中的至少一种。 

该方法还可以包括以下步骤：在所述化合物半导体层上形成至少一个电极；在所述电极上形成绝缘层；通过用所述研磨剂摩擦所述绝缘层来刮擦所述绝缘层的表面。 

根据用于实现该目的的本发明的另一方面，提供了一种制造发光二极管的方法，包括以下步骤：在基底上形成化合物半导体层，所述化合物半导体层包括下半导体层、有源层和上半导体层；在所述化合物半导体层上形成至少一个电极；在所述电极上形成绝缘层；通过用研磨剂摩擦所述绝缘层来刮擦所述绝缘层的表面。 

所述研磨剂可以包括钻石、SiC、cBN(立方氮化硼)和DLC(类钻石立方晶)中的至少一种。 

刮擦步骤可以包括以下步骤：在超声波清洗设备中准备其中混合有所述研磨剂的溶剂；将其上形成有所述绝缘层的所述基底放置在所述超声波清洗设备中；在所述超声波清洗设备中施加超声波，从而通过激活所述研磨剂来刮擦所述绝缘层。 

在放置所述基底的步骤中，可以将所述基底放置为使得所述绝缘层在所述超声波清洗设备中面向下。 

形成绝缘层的步骤包括以下步骤：在其上形成有所述至少一个电极的所述化合物半导体层上形成所述绝缘层；执行图案化工艺，用于保留所述绝缘层的上面形成有所述电极的部分，并去除所述绝缘层的其它部分，其中，将所述电极图案化，以暴露所述电极的一部分。所述绝缘层可以包括SiO₂、SiN_x、SiO_x、SiO_xN_y、InSnO_x和BaTiO_x中的任何一种。 

可以使用直径为2μm至4μm的钻石作为所述研磨剂来执行该方法。优选的是，所述超声波的施加时间的范围为2分钟至4分钟。