[发明专利]利用位于一个或一个以上表面上的氧化锌纳米棒阵列的发光二极管结构和产生所述氧化锌纳米棒阵列的低成本方法

权利要求书

1.一种制造具有改良光提取效率的发光二极管LED的方法，其包括：

在基于III-氮化物的LED的一个或一个以上透光表面上生长多个氧化锌ZnO纳米棒，其中所述ZnO纳米棒是在至少一个与所述基于III-氮化物的LED的c⁺-平面表面不同的透光表面上生长。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括借助涉及溶解Zn(II)的化学反应从含有溶解Zn(II)的水性溶液生长所述ZnO纳米棒，其中所述ZnO纳米棒形成于与所述水性溶液接触的所述III-氮化物LED的表面上。

3.根据权利要求2所述的方法，其中使用两步骤工艺生长所述ZnO纳米棒，其中第一步骤是沉积纳米结晶晶种层，且第二步骤是通过在水性溶液中生长来将所述纳米结晶晶种层转化成所述ZnO纳米棒。

4.根据权利要求3所述的方法，其中通过以下方式来进行所述纳米结晶晶种层的沉积：沉积包括溶于溶剂中的Zn(II)前驱物的溶液以产生前驱物膜，且然后加热所述前驱物膜以热解所述Zn(II)前驱物并使为所述纳米结晶晶种的纳米结晶ZnO膜结晶。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述III-氮化物LED的一个或一个以上与生长所述ZnO纳米棒的所述透光表面不同的表面上沉积一个或一个以上外延ZnO层。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述外延ZnO层经粗糙化以增强来自所述LED的光提取。

7.一种使用根据权利要求1所述的方法制造的装置，其包括多个所述ZnO纳米棒，每一者均具有一个或一个以上尺寸，其中与不含所述ZnO纳米棒的LED相比，所述数目和所述尺寸增强来自所述LED的所述光的提取。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述透光表面包含所述基于III-氮化物的LED的一个或一个以上N面c-平面表面。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述透光表面包含所述基于III-氮化物的LED的非极性平面。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述透光表面包含所述基于III-氮化物的LED的半极性平面。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述透光表面包含所述基于III-氮化物的LED的非GaN或非III-氮化物表面。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述透光表面包含至少一个粗糙化表面，使得所述ZnO纳米棒以多个方向定向并增强光提取。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述LED是非极性或半极性LED。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述ZnO纳米棒是位于多个所述表面上。

15.根据权利要求1所述的方法，其中在所述完整制造的III-氮化物LED上生长所述ZnO纳米棒，且所述生长步骤是在囊封所述LED之前的最终步骤。

16.一种基于III-氮化物的发光二极管LED，其包括：

多个氧化锌ZnO纳米棒，其位于基于III-氮化物的LED的一个或一个以上透光表面上，其中具有所述ZnO纳米棒的所述透光表面包含至少一个与所述基于III-氮化物的LED的c⁺-平面表面不同的表面。

17.根据权利要求16所述的LED，其中所述ZnO纳米棒是位于ZnO纳米结晶晶种层的顶部上。

18.根据权利要求16所述的LED，其进一步包括多个所述ZnO纳米棒，每一者均具有一个或一个以上尺寸，其中与不含所述ZnO纳米棒的基于III-氮化物的LED相比，所述数目和所述尺寸增强从所述基于III-氮化物的LED的有源区域发射的光的提取。

19.根据权利要求16所述的LED，其中所述透光表面包含所述基于III-氮化物的LED的N面c-平面表面。

20.根据权利要求16所述的LED，其中所述透光表面包含所述基于III-氮化物的LED的非极性平面。

21.根据权利要求16所述的LED，其中所述透光表面包含所述基于III-氮化物的LED的半极性平面。