[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管及其制造方法。

背景技术

由氮化镓等半导体材料制成的蓝光、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。

现有的发光二极管通常包括N型半导体层、P型半导体层及设置在N型半导体层与P型半导体层之间的活性层。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从发光二极管中射出。

然而，现有的发光二极管的光萃取效率（光萃取效率通常是指活性层中所产生的光从发光二极管内部释放出来的效率）较低，其主要原因是由于半导体的折射率大于空气的折射率，来自活性层的大角度光在半导体与空气的界面处发生全反射，从而大部分大角度光被限制在发光二极管的内部，直至被发光二极管内的材料完全吸收。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种光萃取效率较高的发光二极管及其制造方法。

一种发光二极管，其包括：一衬底；一第一半导体层、一活性层及一第二半导体层依次层叠设置于该衬底的一表面，且所述第一半导体层靠近该衬底设置；一第一电极与所述第一半导体层电连接；一第二电极与所述第二半导体层电连接；所述衬底表面在与第一半导体层相结合处开设多个纳米级的孔洞。

一种发光二极管制造方法，其包括步骤：第一步，提供一衬底，在该衬底上形成一层掩膜，使该掩膜覆盖该衬底；第二步，图案化蚀刻该掩膜，该掩膜经蚀刻后形成多个贯穿该掩膜的纳米级孔洞，以局部暴露出位于掩膜下方的衬底；第三步，图案化蚀刻未被掩膜覆盖的衬底表面，该衬底表面经蚀刻后形成多个纳米级孔洞；第四步，移除该掩膜；第五步，在该衬底表面上依次外延生长一第一半导体层、一活性层及一第二半导体层；第六步，在第一半导体层的表面形成一第一电极，在第二半导体层的表面形成一第二电极。

与现有技术相比，本发明的发光二极管中，衬底在与第一半导体层相结合处开设多个纳米级的孔洞，该多个纳米级的孔洞可以起到散射的作用，当活性层中产生的部分光线以大角度入射到该多个纳米级的孔洞时，该多个纳米级的孔洞会改变光线的运动方向，有效减少光的全反射，从而可以提高所述发光二极管的光萃取效率。

下面参照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1至图9为本发明一实施例提供的发光二极管的制造方法的示意图。

主要元件符号说明