[发明专利]具供设置反射性电极的平滑表面的发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管(LED)结构，更具体地，涉及一种具有用于反射电极的光滑表面的LED结构。

背景技术

发光二极管(LED)已开发很多年了，其广泛用于各种光应用场合。由于LED重量轻，耗能少，并且具有很好的电能-光转换效率，在一些应用领域，已经希望用LED取代诸如白炽灯和荧光光源等传统光源。这样的LED以相对较窄的角度扩散方向发光，不产生侧光，从而光不能容易地被封装中的光学元件收集。换言之，相比于安装有蓝宝石衬底的常规横向LED，薄膜AlInGaNLED每立体弧度产生更多的光，并且由此产生的光子可以被高效利用。然而，目前的LED的效率(流明/瓦)仍然没有高到足以替代常规光源用于一般照明或者其它光应用场合。

因此，需要一种技术来改进LED的结构，使得它们以比常规LED更高效的方式发光。

发明内容

在本发明的一个方面中，一种发光二极管包括外延层结构、第一电极、以及第二电极。所述第一电极和所述第二电极分开设置在所述外延层结构上，而所述外延层结构在形成有所述第二电极的表面上具有小于约3nm的RMS(均方根)粗糙度。

在本发明的另一个方面中，一种制造发光二极管的方法包括以下步骤：形成外延层结构，和在所述外延层结构上分开淀积第一电极和第二电极。所述外延层结构在形成有所述第二电极的表面上具有小于约3nm的RMS粗糙度。

可以理解，根据以下详细描述，本发明的其它方面对于本领域技术人员也将变得非常明显，其中，仅以例示的方式示出并描述了本发明的示例方面。应当明白，本发明包括其它不同方面，并且它的一些细节在各种其它方面中能够修改，所有这些都没有脱离本发明的精神和保护范围。因此，附图和详细描述应被认为在本质上是例示性的而非限制性的。

附图说明

以举例而非限制的方式在附图中例示了本发明的各个方面，其中：

图1A是垂直LED结构的截面图。

图1B是垂直LED结构的俯视图，其中示出了构图的n接触部。

图2A是具有金属接点和基座(sub-mount)的倒装横向LED结构的截面图。

图2B是在倒装到基座之前同时具有p电极和n电极的倒装横向LED结构的俯视图。

图3例示了在垂直LED结构中出现的示例光提取。

图4是p-GaN层和银(Ag)层之间的粗糙界面的示意图，其示出了粗糙界面对入射光进行散射，并将光耦合成表面等离振子模式(surface Plasmonmode)。

图5A-5C例示了制造垂直LED的过程，其中，该垂直LED具有用于形成反射电极的光滑表面。

图6A-6C例示了制造倒装横向LED结构的过程，其中，该倒装横向LED结构具有用于形成反射电极的光滑表面。

具体实施方式

以下结合附图阐述的详细描述意在作为对本发明的多个方面的描述，而不是用来表示可以实现本发明的所有方面。所述详细描述包括用来提供对本发明的透彻理解的具体细节。然而，本领域技术人员应明白，无需这些具体细节，也可以实现本发明。在一些情况中，以框图形式示出了公知的结构和组件，以避免掩盖本发明的概念。

图1A和1B分别例示了垂直LED的截面图和俯视图。如图1A所示，垂直LED器件100具有垂直电流注入结构，该垂直电流注入结构包括构图的n型接触部(或n型电极)101、具有粗糙表面的n型GaN基材料层(n-typeGaN-based layer)102、有源区103、p型GaN基材料层(p-type GaN-based layer)104、宽区域反射性p型接触部(或p型电极或反射性p电极)105、以及用来机械支承该器件结构的导热和/或导电衬底106。

在制造过程中，在衬底(未示出)上形成n型GaN基材料层102，在n型GaN基材料层102上形成有源区103，并且在有源区103上形成p型GaN基材料层104，然而，也可以包括其它层。直接或间接地在p型GaN基材料层104上形成p型电极105。去除其上形成了n型GaN基材料层102的衬底，从而可以在n型GaN基材料层102的接合到被去除的衬底的表面上形成构图的n型电极101。在用于机械支承的导热衬底106上安装反射性p型电极105。