[发明专利]发光二极管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管及其制作方法，尤其涉及一种以玻璃或者金属为基板的发光二极管及其制作方法。

背景技术

由于氮化镓具有很宽的直接能隙范围，而且氮化镓的制程与硅技术兼容，容易形成异质结构，其能带结构为直接能隙型，被视为最适合发展蓝光组件的半导体材料，但其最大的问题在于磊晶生长困难。

一般氮化镓都是在蓝宝石或者碳化硅基底上生长，形成异质结构，以磊晶技术生长在蓝宝石基板上的氮化镓材料是属于六方晶型的晶体结构，蓝宝石基板亦为六方晶体，但两者的晶格常数大小并不相同，由此严重影响了其所制得的发光二极管的发光效率，并且使用蓝宝石基板价格昂贵，大大提高了发光二极管的制作成本。

发明内容

有鉴于此，提供一种能够解决上述问题的发光二极管及其制作方法实为必要。

一种发光二极管，其包括依次迭置的基板、第一电极、缓冲层、发光层以及第二电极，其中，该第一电极由定义在该基板上的铝掺杂氧化锌薄膜所构成，该缓冲层为氧化锌纳米线阵列，该发光层由依次层迭的N型氮化镓纳米线阵列以及P型氮化镓纳米线阵列所构成，该第二电极包覆在该P型氮化镓纳米线阵列的端头，该发光二极管还包括有一填充于该第一电极以及第二电极之间的绝缘体。

一种发光二极管的制作方法，其包括如下步骤：提供一基板；在该基板上制备铝掺杂氧化锌薄膜；对该铝掺杂氧化锌薄膜进行蚀刻以定义出第一电极；在该第一电极上生长氧化锌纳米线阵列；在该氧化锌纳米线阵列上生长氮化镓纳米线发光层；镀绝缘体层以覆盖该生长有该氧化锌纳米线阵列以及氮化镓纳米线发光层的基板，并使该氮化镓纳米线发光层的端头露出以定义出第二电极区域；在该第二电极区域制备第二电极。

与现有技术相比，本发明所提供的该发光二极管的结构及其制作方法，将传统的半导体层的P-N结以单晶纳米线的方式进行层迭生长，采用了多晶结构的铝掺杂氧化锌以及氧化锌纳米线作为氮化镓纳米线的生长基底，从而使得所制得的发光二极管的基板不受限于蓝宝石基板，使得本发明所提供的发光二极管的结构及其制作方法除了能够降低成本之外，还能够提供多样化的开发弹性。

附图说明

图1是本发明实施方式所提供的发光二极管的截面结构示意图。

图2至图8是本发明实施方式所提供的发光二极管在各制作过程中的结构示意图。

主要元件符号说明

发光二极管              100

基板                    10

第一电极                20

铝掺杂氧化锌薄膜        21

缓冲层                  30

氮化镓纳米线发光层      40

N型氮化镓纳米线阵列     41

P型氮化镓纳米线阵列     42

绝缘层                  50

第二电极                60

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参见图1，本发明实施方式所提供的发光二极管100，其包括依次叠设的基板10、第一电极20、缓冲层30、氮化镓纳米线发光层40以及第二电极60。

其中，该第一电极20为铝掺杂氧化锌薄膜，该缓冲层30由氧化锌纳米线阵列形成，该氮化镓纳米线发光层40包括依次迭置的N型氮化镓纳米线阵列41以及P型氮化镓纳米线阵列42，该第二电极60包覆在该P型氮化镓纳米线阵列42的顶端。

该发光二极管100还包括一绝缘层50，该绝缘层50位于该第一电极20与该第二电极60之间对该氧化锌纳米线缓冲层30以及氮化镓纳米线发光层40进行填充。

在本发明中，该基板10的材料可以是玻璃基板或者金属基板，当然其还可以根据不同的设计需要而改变。

可以理解的，该氧化锌纳米线以及氮化镓纳米线可以是单晶纳米线也可以是多晶纳米线，优选的，该氧化锌纳米线以及氮化镓纳米线均为单晶纳米线。

本发明还提供了上述发光二极管100的制作方法，其包括如下步骤。

(1)请参阅图2，提供一基板10，采用射频溅镀法在该基板10上制备铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜21。

在本实施方式中，该基板10为金属基板。为了保证镀膜质量，在对该基板10进行镀膜前需要对该基板10进行清洗以去除附着于基板表面的污染物。