[实用新型]一种高取光率的蓝光发光二极管外延片结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED外延片结构，特别涉及一种高取光率的蓝光发光二极管外延片结构。

背景技术

    蓝光发光二极管因其节能环保效果显著，用途越来越广泛，正在从公共照明领域向家用照明领域发展。现有的蓝光外延片多采用多层规则结合的方式，即各层均为平整的平面，相邻面结合为平面与平面的结合，这种简单的平面结构方式会导致整个LED  系统的光损失率较大；另外整个LED外延片通常采用蓝宝石做衬底，此蓝宝石即三氧化二铝，由于三氧化二铝的散热性能差，使得外延片成型后的散热性能差，光输出效率低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种高取光率的蓝光发光二极管外延片结构。

为解决上述技术问题，本高取光率的蓝光发光二极管外延片结构包括自下而上依次设置的钼衬底、P-CaN下接触层、PAICaN下过渡层、InGaN/GaN发光层、PAICaN上过渡层和P-CaN上接触层；所述钼衬底上表面设有若干第一光提取槽，所述P-CaN下接触层下表面设有与所述第一光提取槽尺寸及数量上相配合的光提取凸体，所述PAICaN下过渡层上表面设有若干第二光提取槽，所述InGaN/GaN发光层下表面设有与所述第二光提取槽尺寸及数量上相配合的发光凸体，所述第一光提取槽、第二光提取槽的底面上，以及光提取凸体的顶端均设有光提取结构。

如此设计，在部分层与层接触面设置凹槽/凸体组合结构，并在两者之间设置粗糙的光提取结构，使的经过两层之间的光的提取率大大提高，以钼衬底代替传统三氧化二铝蓝宝石衬底，不仅使本外延片具备较好的散热性，而且进一步提高了光输出效率。

作为优化，所述钼衬底厚度为30～60um；所述第一光提取槽深度为15~30um；所述PAICaN下过渡层厚度为4000~8000nm，所述第二光提取槽深度为2000~4000nm；所述PAICaN上过渡层厚度为4000~8000nm；所述P-CaN上接触层厚度为2000~4000nm；所述InGaN/GaN发光层厚度为3000~5000nm。

作为优化，所述第一光提取槽和第二光提取槽均为圆柱形槽，其底面为半球型凹面。

如此设计，提供更多的表面面积来设置更多的光提取结构，以获得更大的光提取率。

作为优化，所述光提取凸体伸入第一光提取槽内，光提取凸体伸入量为第一光提取槽深度的一半，其中发光凸体伸入第二光提取槽内，发光凸体伸入量为第二光提取槽深度的一半。

如此设计，凸体插入光提取槽后，二者之间形成小腔体，射入其中的光均接受光提取结构的提取，提高了光的提取率。

作为优化，所述光提取结构为均匀布设在第一光提取槽、第二光提取槽的底面上，以及光提取凸体的顶端若干纳米凹坑。

如此设计，提供了一种以纳米凹坑作为光提取结构的实施方式。

作为优化，所述光提取结构为均匀布设在第一光提取槽、第二光提取槽的底面上，以及光提取凸体的顶端若干环形的纳米凹纹。

如此设计，提供了一种以环形纳米凹纹作为光提取结构的实施方式。

本实用新型高取光率的蓝光发光二极管外延片的有益效果是：

1、通过对层间接触面结构的改进，提高了发光层发出的光的提取率，减少了输出光的损失。

2、通过衬底类型选择的改进，增强了外延片的散热性能，提高了光输出效率。

本实用新型高取光率的蓝光发光二极管外延片结构合理、设计巧妙、效果明显、成本低廉，广泛适用于各种LED的配套。

附图说明

下面结合附图对本实用新型高取光率的蓝光发光二极管外延片结构作进一步说明：

图1是本高取光率的蓝光发光二极管外延片结构的实施方式一的平面结构示意图（A为局部放大图）；

图2是本高取光率的蓝光发光二极管外延片结构的实施方式二的平面结构示意图（B为局部放大图）。

图中：1-钼衬、2-P-CaN下接触层、3-PAICaN下过渡层4、InGaN/GaN发光层、5-PAICaN上过渡层、6-P-CaN上接触层、7-第一光提取槽、8-光提取凸体、9-第二光提取槽、10-发光凸体、11-纳米凹坑、12-纳米凹纹。

具体实施方式