[发明专利]UV发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种紫外发光二极管及其制造方法。更详细地说，本公开涉及一种允许在有源层中产生的UV光被发射穿过通过蚀刻半导体层而形成的图案化部分的UV发光二极管及其制造方法。

背景技术

近年来，利用氮化物半导体的高亮度白色发光二极管作为照明装置备受关注并被认为拥有相当大的经济潜力。有三种用于实现这样的高亮度白色发光二极管的一般方法。

首先，白色发光二极管可以通过结合三种不同颜色的发光二极管来实现，即，红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管。为了使用这种方法制造单个高亮度的白色发光二极管，则必须单独控制这三种发光二极管的发光特性(例如，温度或装置寿命)，因此难于实现白色光源。

其次，白色发光二极管可以通过使用蓝色发光二极管作为光源激发黄色磷光体来实现。通过这种方法制造的白色发光二极管展现出良好的发光效率。但是，由于通过这种方法制造的白色发光二极管的显色指数(CRI)低并根据电流密度变化，因此难于实现可以发射接近日光的光谱的白光的高亮度白色发光二极管。

最后，白色发光二极管可以通过利用UV发光二极管作为光源激发三原色的磷光体来实现。这种方法提供了良好的发光效率和高显色指数，因此使得能够实现可以发射具有接近于日光的光谱的白光的高亮度白色发光二极管。但是，在这种方法中，增加UV发光二极管的效率是一个很重要的问题。

在韩国专利第0608929号(制造III-V族氮化合物半导体紫外发光装置的方法，在2006年7月27日登记)和韩国专利第0709058号(紫外发光装置，在2007年4月12日登记)中公开了与UV发光二极管相关的技术。

已经使用两种方法来提高发光二极管的效率。第一种方法是通过控制晶体质量和外延层结构来增加内部量子效率。第二种方法是通过重视在发光二极管中产生的大量光在被发射到外部过程中损失的事实来增加光提取效率。

发明内容

技术问题

本公开提供了一种在UV波段内展现出优异光学效率的UV发光二极管及其制造方法。

技术方案

根据本公开的一个方面，UV发光二极管包括：第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层，顺序地形成在基底上；电极，形成在第二导电类型半导体层上；以及开口，通过去除第一导电类型半导体层、有源层、第二导电类型半导体层和电极中的至少部分形成，以穿过所述开口来暴露部分第一导电类型半导体层，其中，UV光从有源层穿过开口发射到外部。

电极可以包含反射UV光的材料。

电极可以包括形成在第二导电类型半导体层上的透明电极。

透明电极可以包括Ni/Au、ITO、ZnO、SnO、NiO和GaO中的至少一种。

电极还可以包括形成在透明电极上的反射结构。

电极还可以包括形成在透明电极和第二导电类型半导体层之间的反射结构。

反射结构可以包含铝(A1)。

有源层可以包含能够发射峰波长在1nm～400nm范围内的UV光的化合物半导体。

有源层可以具有能够发射峰波长在200nm～350nm范围内的UV光的化合物半导体组成。

开口可以形成为岛的阵列图案、复数线图案或网状图案。

UV发光二极管还可以包括形成在开口的底表面上的反射结构。

形成在开口的底表面上的反射结构可以是分布式布拉格反射器。

根据本公开的另一方面，一种制造UV发光二极管的方法包括：在基底上形成半导体层，所述半导体层包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；在第二导电类型半导体层上形成电极；以及通过去除第一导电类型半导体层、有源层、第二导电类型半导体层和电极中的至少部分来形成穿过其暴露部分第一导电类型半导体层的开口，其中，UV光从有源层穿过开口被发射到外部。

电极可包含反射UV光的材料。

电极可包括形成在第二导电类型半导体层上的透明电极。

透明电极可以包括Ni/Au、ITO、ZnO、SnO、NiO和GaO中的至少一种。

电极还可以包括形成在透明电极上的反射结构。

电极还可以包括形成在透明电极和第二导电类型半导体层之间的反射结构。

反射结构可以包含铝(Al)。

所述方法还可以包括在开口的底表面上形成反射结构。

形成在开口的底表面上的反射结构可以是分布式布拉格反射器。

技术效果