[发明专利]高效发光二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种发光二极管，包括：

支撑基底；

半导体堆叠结构，设置在支撑基底上，并包括氮化镓基p型半导体层、氮化镓基活性层和氮化镓基n型半导体层；以及

反射层，设置在支撑基底与半导体堆叠结构之间，

其中，半导体堆叠结构包括具有截锥体形状的多个突起和形成在突起的顶表面上的细锥体。

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其中，半导体堆叠结构被形成为具有5×10⁶/cm²或更小的位错密度。

3.根据权利要求1所述的发光二极管，其中，发光二极管在350mA时表现出小于20％的下降。

4.根据权利要求1所述的发光二极管，其中，半导体堆叠结构由生长在氮化镓基底上的半导体层形成。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的发光二极管，其中，突起以蜂窝形状布置。

6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的发光二极管，其中，具有截锥体形状的突起彼此邻近，因此底部为尖头的V形凹槽形成在突起之间的区域内。

7.根据权利要求6所述的发光二极管，其中，突起的底表面具有六边形形状。

8.根据权利要求1至4中的任意一项所述的发光二极管，其中，突起的平均高度超过3μm并且细锥体的平均高度为1μm或更小。

9.根据权利要求1所述的发光二极管，其中，细锥体仅设置在突起的顶表面上。

10.一种发光二极管，包括：

支撑基底；

半导体堆叠结构，设置在支撑基底上，并包括氮化镓基p型半导体层、氮化镓基活性层和氮化镓基n型半导体层；以及

反射层，设置在支撑基底与半导体堆叠结构之间，

其中，半导体堆叠结构形成为具有5×10⁶/cm²或更小的位错密度。

11.根据权利要求10所述的发光二极管，其中，半导体堆叠结构包括多个突起和形成在突起的顶表面上的细锥体。

12.一种制造发光二极管的方法，包括：

通过在氮化镓基底上生长包括氮化镓基n型半导体层、氮化镓基活性层和氮化镓基p型半导体层的半导体层来形成半导体堆叠结构；

在半导体堆叠结构上形成支撑基底；以及

去除氮化镓基底。

13.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括：通过蚀刻半导体堆叠结构的由去除氮化镓基底而被暴露的表面来形成多个具有细锥体的突起，其中，所述多个突起具有截锥体形状。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，形成具有细锥体的多个突起的步骤包括：

在半导体堆叠结构的表面上形成掩模图案，并通过利用掩模图案作为蚀刻掩模对半导体堆叠结构执行干法蚀刻来形成多个突起；

去除掩模图案；以及

通过对所述多个突起的顶表面执行湿法蚀刻来形成细锥体。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，利用KOH或NaOH的沸腾溶液来执行湿法蚀刻。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，在突起之间的区域内形成底部为尖头的V形凹槽，使得所述多个突起彼此邻近。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，去除氮化镓基底的步骤包括：

通过研磨氮化镓基底来去除氮化镓基底的一部分；以及

通过电感耦合等离子体反应离子蚀刻技术来去除氮化镓基底的残留在半导体堆叠结构上的部分。

18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：在研磨氮化镓基底之后对氮化镓基底进行抛光。

19.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：执行确定半导体堆叠结构的表面是否暴露的测试。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，通过测量半导体堆叠结构的表面的表面电阻来执行所述测试。

21.一种发光二极管，包括：

支撑基底；

半导体堆叠结构，设置在支撑基底上，并包括氮化镓基p型半导体层、氮化镓基活性层和氮化镓基n型半导体层；以及

反射层，设置在支撑基底与半导体堆叠结构之间，

其中，半导体堆叠结构包括彼此间隔开的多个凹陷以及形成在凹陷之间的突起部的表面上的细锥体。