[发明专利]发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管。

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一基底、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。所述N型半导体层、活性层以及P型半导体层依次层叠设置在基底表面。所述P型半导体层远离基底的表面作为发光二极管的出光面。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，光从发光二极管中射出。然而，来自活性层的近场倏逝光波在向外辐射的过程中均由于迅速衰减而无法出射，从而被限制在半导体结构的内部，被半导体结构内的材料完全吸收，影响了半导体结构的出光率。

发明内容

综上所述，确有必要提供一种光取出效率较高的发光二极管。

本发明涉及一种发光二极管，其包括：一第一半导体层，所述第一半导体层具有相对的一第一表面及一第二表面；一活性层及一第二半导体层依次层叠设置于所述第一半导体层的第二表面，所述第一半导体层、活性层以及第二半导体层构成一有源层；一第一电极覆盖所述第一半导体层的第一表面；一第二电极与所述第二半导体层电连接；一第三光学对称层设置于所述第二半导体层远离基底的表面并接触设置，所述第三光学对称层的折射率的范围为1.2至1.5；一金属层设置于所述第三光学对称层远离基底的表面并接触设置；一第四光学对称层设置于所述金属层远离基底的表面并接触设置，所述第四光学对称层的折射率的范围为1.2至1.5；以及一第一光学对称层设置于所述第四光学对称层远离基底的表面并接触设置，所述第一光学对称层的折射率n₁与所述缓冲层和有源层的整体的等效折射率n₂的差值?n₁小于等于0.3，其中?n₁=|n1-n2|。

与现有技术相比，本发明提供的发光二极管具有以下有益效果：由活性层产生的近场倏逝波到达金属层后，在金属层的作用下近场倏逝波被放大并转换成为金属等离子体，金属等离子体被金属层散射，从而向周围传播，由于发光二极管以金属层为对称中心，位于金属层两侧对称位置的两元件的折射率相近，因此，该对称结构可改变金属等离子体的场分布，使得金属等离子体均匀地向金属层的上下两侧均匀传播，金属等离子体经由第二光学对称层和基底均匀出射。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图2为本发明第二实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图3为本发明第三实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图4为本发明第四实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图5为本发明第五实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图6为图5中的半导体结构中形成有三维纳米结构的第二半导体层的结构示意图。

图7为图5中的半导体结构中形成有三维纳米结构的第二半导体层的扫描电镜示意图。

图8为本发明第六实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图9为本发明第七实施例提供的图8中的发光二极管的制备方法的工艺流程图。

图10为本发明第九实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图11为本发明第十一实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图12为本发明第十二实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图13为本发明第十四实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图14为本发明第十六实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图15为本发明第十七实施例提供的太阳能电池的结构示意图。

图16为本发明第十八实施例提供的波导管的横截面示意图。

主要元件符号说明