[发明专利]发光二极管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管的制备方法，尤其涉及一种具有三维纳米结构阵列的发光二极管的制备方法。

背景技术

由氮化镓半导体材料制成的高效蓝光、绿光和白光发光二极管具有寿命长、节能、绿色环保等显著特点，已被广泛应用于大屏幕彩色显示、汽车照明、交通信号、多媒体显示和光通讯等领域，特别是在照明领域具有广阔的发展潜力。

传统的发光二极管通常包括N型半导体层、P型半导体层、设置在N型半导体层与P型半导体层之间的活性层、设置在P型半导体层上的P型电极(通常为透明电极)以及设置在N型半导体层上的N型电极。发光二极管处于工作状态时，在P型半导体层与N型半导体层上分别施加正、负电压，这样，存在于P型半导体层中的空穴与存在于N型半导体层中的电子在活性层中发生复合而产生光子，且光子从发光二极管中射出。

然而，现有的发光二极管的制备方法制备的发光二极管发光效率不够高，部分原因是由于现有方法制备的活性层与N型半导体层或P型半导体层之间的接触面积不够大，从而导致空穴与电子的复合密度较小，使得产生的光子数量较少，进而限制了发光二极管的发光效率。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一发光效率较高的发光二极管的制备方法。

一种发光二极管的制备方法，包括以下步骤：提供一基底，所述基底具有一外延生长面；在所述外延生长面生长一第一半导体层；在所述第一半导体层表面设置一图案化的掩模层，所述图案化的掩模层包括多个并排延伸的条形凸起结构，相邻的条形凸起结构之间形成一沟槽，所述第一半导体层通过该沟槽暴露出来；刻蚀所述第一半导体层，使所述掩模层中相邻的多个条形凸起结构依次两两闭合，形成多个三维纳米结构预制体；去除所述掩模层，在所述第一半导体层远离基底的表面形成多个M形三维纳米结构，从而形成一图案化的表面；在所述多个三维纳米结构表面形成一活性层及第二半导体层，所述活性层与第一半导体层接触表面与所述图案化的表面相啮合；去除所述基底，暴露出第一半导体层表面；在暴露的第一半导体层表面设置一第一电极与所述第一半导体层电连接；以及设置一第二电极与所述第二半导体层电连接。

一种发光二极管的制备方法，包括以下步骤：提供一基底，所述基底具有一外延生长面；在所述外延生长面生长一第一半导体层；在所述第一半导体层表面设置一图案化的掩模层，所述图案化的掩模层包括多个并排延伸的条形凸起结构，相邻的条形凸起结构之间形成一沟槽，所述第一半导体层通过该沟槽暴露出来；刻蚀所述第一半导体层，使所述掩模层中相邻的多个条形凸起结构依次两两闭合，形成多个三维纳米结构预制体；去除所述掩模层，在所述第一半导体层远离基底的表面形成多个M形三维纳米结构，从而形成一图案化的表面；在所述多个三维纳米结构表面形成一活性层，所述活性层与第一半导体层接触表面与所述图案化的表面相啮合，所述活性层远离第一半导体层的表面形成有多个三维纳米结构；在所述活性层中三维纳米结构的表面生长一第二半导体层；去除所述基底，暴露出第一半导体层的部分表面；在暴露的第一半导体层表面设置一第二电极与所述第一半导体层电连接；以及设置一第二电极与所述第二半导体层电连接。

与现有技术相比较，本发明的发光二极管制备方法中，通过在所述活性层至少一表面形成多个三维纳米结构，因此增大了所述活性层与第一半导体层及第二半导体层之间的接触面积，提高了空穴与电子的复合几率，提高了复合密度，进而提高了所述发光二极管的发光效率，制备方法简单，效率高。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图2为图1所示的发光二极管中三维纳米结构阵列的结构示意图。

图3为图2所示的三维纳米结构阵列的扫描电镜照片。

图4为图2所示的三维纳米结构阵列沿III-III线的剖视图。

图5为本发明第一实施例提供的发光二极管的制备方法的流程图。

图6为图5中三维纳米结构阵列的制备方法的流程图。

图7为本发明第二实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图8为图7中所示发光二极管中活性层的结构示意图。

图9为本发明第二实施例提供的发光二极管的制备方法的流程图。

主要元件符号说明