[发明专利]发光二极管

说明书

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种发光二极管(LED)，更具体地讲，涉及一种具有提高的光提取效率的LED。

背景技术

氮化镓(GaN)基LED广泛用于显示元件和背光。此外，与传统的灯泡或荧光灯相比，LED可具有较低的电功耗和较长的寿命，从而它们的应用在替代传统的白炽灯泡和荧光灯的同时已经扩展到普通照明。具体地讲，发射混合颜色的光(例如，白光)的各种类型的LED封装件已经进入市场。白光LED封装件可用在背光单元中、用于普通照明等。

由于LED封装件的发光效率可取决于LED的发光效率，所以一直持续致力于提高LED的发光效率。具体地讲，已经致力于提高LED的光提取效率。

通常，可在诸如蓝宝石或碳化硅的异质基底上生长GaN基氮化物半导体。具体地讲，氮化物半导体层可形成在图案化的蓝宝石基底(PSS)上，并且通常可使用PSS来制造使用氮化物半导体层的LED。PSS可通过散射从活性层向基底发射的光来提高光提取效率。此外，通过在诸如蓝宝石基底的透明基底的底表面上形成金属反射器来反射穿过蓝宝石基底的光，从而可提高发光效率。

然而，活性层中产生的光在氮化物半导体层中会行进相当一段的距离，直到所述光在蓝宝石基底的表面上被散射。即使在所述光在蓝宝石基底的表面上被散射之后，所述光还会向光发射表面行进相当一段距离。因此，由于光路可能被延长，所以会出现光损失，并且散射光的一部分由于全内反射可能被捕获在氮化物半导体层中。

反射金属层可由铝制成并形成在蓝宝石基底的底表面上，并且它可表现出遍及可见光的几乎全部波长区域的大约80％的反射率。这个反射率相对高，但是即使当形成反射金属层时仍然会出现光损失。

同时，蓝宝石是电绝缘体，因而将LED的结构局限于侧向型。因此，近来已研发了一种技术，即，在诸如蓝宝石基底的异质基底上生长诸如氮化物半导体层的外延层，将支撑基底结合到外延层，然后利用激光剥离技术等分离异质基底，从而制造高效率的垂直型LED(例如，参见Fujii等人发布的第7,704,763号美国专利)。

图1是示出了传统LED的剖视图。

参照图1，通过下述工艺来制造传统的垂直型LED，即，顺序地在生长基底(未示出)上形成GaN基n型层23、GaN基活性层25和GaN基p型层27；在p型层27上形成p电极39；利用结合金属43将p电极39倒装结合到Si次基板(submount)41；去除生长基底；然后在暴露的n型层23上形成n电极37。然后，在Si次基板41的底表面上形成n电极45。此外，在第7,704,763号美国专利中，利用干蚀刻技术或光增强化学(PEC)蚀刻技术将暴露的n型层23的表面形成为粗糙的。

发明内容

技术问题

本发明的示例性实施例提供了一种具有提高的光提取效率的LED。

本发明的示例性实施例还提供了一种通过提高反光率而具有提高的发光的LED。

本发明的示例性实施例还提供了一种具有遍及可见光的整个波长区域表现出高反射率的反射器的LED。

将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的特征，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。

技术方案

本发明的示例性实施例公开了一种LED，所述LED包括：基底；第一氮化物半导体层，布置在基底上；活性层，布置在第一氮化物半导体层上；第二氮化物半导体层，布置在活性层上；第三氮化物半导体层，设置在第一氮化物半导体层和活性层之间或者在第二氮化物半导体层和活性层之间，第三氮化物半导体层具有在第三氮化物半导体层内的多个散射元件；分布式布拉格反射器(DBR)，具有多层结构，所述基底布置在DBR和第三氮化物半导体层之间。

本发明的示例性实施例公开了一种LED，所述LED包括：半导体堆叠件，布置在支撑基底上；第一电极，布置在支撑基底和半导体堆叠件之间，第一电极与半导体堆叠件欧姆接触，第一电极具有暴露于半导体堆叠件的外部的第一区域；第一结合焊盘，布置在第一电极的第一区域上，第一结合焊盘电连接到第一电极；第二电极，布置在半导体堆叠件上。第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层中的至少一个包括多个彼此分隔开的散射元件。半导体堆叠件包括p型化合物半导体层、活性层和n型化合物半导体层。

将理解的是，前面的一般性描述和下面的详细描述均为示例性和解释性的，并意图对权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

附图说明