[发明专利]侧面粗化的发光二极管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是指一种侧面粗化的发光二极管及其制作方法。

背景技术

由于发光二极管具有节能、环保，寿命长等优点，在未来几年后，发光二极管有可能取代白炽灯、荧光灯等传统照明灯具，而进入千家万户。

图1为现有技术的没有经过侧面粗化的发光二极管，其发光效率低。

目前，氮化物基发光二极管材料主要异质外延生长在蓝宝石、硅、碳化硅等衬底上。由于氮化镓材料的折射率与空气存在较大差别，在逃逸界面处发生的光全反射效应，使得发光二极管器件的光提取受到非常大的限制。T.Fujii，Y.Gao，等人在Appl.Phys.Lett.84(2004)855.提出了氮化镓基发光二极管表面粗化技术来提高发光二极管的提取效率。在此之后，表面粗化是常用的提高发光二极管光提取效率的关键技术。但是，之前的表面粗化技术主要集中在p型氮化镓表面粗化、氧化铟锡透明导电层表面粗化、蓝宝石衬底背面粗化、氮化镓外延层的侧面粗化等，对发光二极管蓝宝石衬底侧壁出光面的粗化处理没有被涉及到。另外，日本滨松光子学株式会社在2007年提出了低损伤激光切割硅片的激光加工方法(申请号：200710147746.5，公开号：CN 101110392A)。但是，其并没有提及氮化镓发光二极管器件粗化的蓝宝石面对发光二极管提取效率的影响。

本技术采用激光加工技术，将发光二极管蓝宝石衬底的侧面进行处理，获得了粗糙的蓝宝石侧面结构，大大提高了发光二极管的提取效率。本技术存在着明显的优势，使工艺工序大大优化，而且使生产周期和成本大幅下降。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种侧面结构的发光二极管及其制作方法，其是在发光二极管芯片工艺制作中，对氮化镓基发光二极管衬底的侧壁粗化的方法，可以大大提高出光效率，使得发光二极管外量子效率提升，特别适合大尺寸功率型晶粒的制作。

为达到上述目的，本发明提供一种侧面粗化的发光二极管，包括：

一衬底，该衬底的侧面经粗化处理；

一成核层，其制作在侧面粗化的衬底上；

一N型掺杂层，其制作在成核层上，该N型掺杂层有一台面；

一多量子阱发光层，其制作在N型掺杂层台面的另一侧上，该多量子阱发光层为10个周期交替生长的氮化镓/铟镓氮；

一P型掺杂层，其制作在多量子阱发光层上；

一ITO层，其制作在P型掺杂层上；

一P型金属电极，其制作在ITO层上；

一N型金属电极，其制作在掺杂层的台面上。

本发明提供与现有技术相比：具有芯片工艺仅在切割过程中增加了适当的处理，简单易操作，可以大大提高出光效率，使得发光二极管外量子效率提升，特别适合大尺寸功率型晶粒的制作。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明，其中：

图1是传统发光二极管的结构示意图；

图2是本发明的第一实施例，显示衬底侧面经粗化后的结构示意图，粗化的图形为三角形结构；

图3是本发明的第二实施例，显示衬底侧面经粗化后的结构示意图，粗化的图形为圆形结构；

图4是本发明的第三实施例，显示衬底侧面经粗化后的结构示意图，粗化的图形为不连续结构；

图5是本发明的第四实施例，显示衬底侧面经粗化后的结构示意图，粗化的图形为连续结构；

图6是本发明的第五实施例，显示衬底侧面经粗化后的结构示意图，粗化的图形为连续结构，衬底为倒梯形；

图7是本发明的第六实施例，显示衬底侧面经粗化后的结构示意图，粗化的图形为不连续结构，衬底为半圆形或半球形；

具体实施方式：

请参阅图2所示，本发明提供一种侧面结构的发光二极管，包括：

一衬底21，该衬底21的侧面经粗化处理，所述粗化的侧面可降低发光二极管器件内部光线的全反射效应，提高器件的光提取效率。衬底21的材料为蓝宝石、Si、SiC、GaAs或玻璃，该衬底21的形状为矩形、倒梯形、半圆形或半球形。侧面粗化的发光二极管，其中该衬底21的侧面经粗化处理，形成连续的粗化表面或不连续的粗化表面。

一成核层22，其制作在侧面粗化的衬底21上；

一N型掺杂层23，其制作在成核层22上，该N型掺杂层23有一台面23’，其中掺杂层23的台面23’的深度小于掺杂层23的厚度。