[实用新型]一种新型结构的发光二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及发光二极管。

背景技术

在LED芯片制造技术领域，外量子效率是高亮度LED芯片的主要技术瓶颈，发光二极管的外量子效率取决于本身的内量子效率以及释放效率，所谓内量子效率，是由发光二极管的材料性质所决定的；释放效率，意味着从发光二极管内部发出光至周围空气的比例。释放效率取决于当光离开二极管内部时所发生的损耗，造成损耗的主要原因之一是由于形成发光二极管组件表面层的半导体材料具有高折射系数，高的光折射系数会导致光在该材料表面产生全反射，而使发光二极管内部发出的光无法发射出去。在AlGaInP-GaAs材料的体系中，所有材料的折射率在3-3.5的范围内，根据全反射理论，DA Wanderwater等人发表于[Proceedings of the IEEE,volume.85, Nov.1997]的文献，名称为“High-brightness AlGaInP light emitting diodes”，揭示出传统LED的出光效率仅为4%。因此传统的发光二极管外量子效率低，亮度就低。

为了克服上述出光效率低的缺点，美国专利US.Pat.No.5040044揭示出一种表面粗化后加保护膜技术，其内容是粗化层为AlAs层，粗化后表面生长一层SiNx薄膜，其原理是粗化后的表面降低了内部光的全反射效应。但AlAs层极易被氧化，需要在AlAs层表面生长一层SiNx薄膜。虽然该技术可以提高LED芯片的外量子效率，但是还存在以下问题，一是只能单面粗化，LED芯片的外量子效率提高有限，二是需要生长一层SiNx保护膜，会增加工艺的复杂程度，提高了制造成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型结构的发光二极管，其有效降低发光二极管内部全反射造成出射光的损耗，提高出光效率，较大幅度提高发光二极管的亮度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种新型结构的发光二极管，包括透明基板、外延片、第一电极和第二电极，所述外延片依次包括n型欧姆层、n型粗化层、n型限制层、有源层、p型限制层、p型粗化层、p型欧姆层，所述n型欧姆层端面的面积小于n型粗化层端面的面积，所述p型欧姆层端面的面积小于p型粗化层端面的面积，外延片靠p型粗化层和p型欧姆层的一侧通过透明导电胶层粘接在透明基板上，第一电极连接在n型欧姆层上，第二电极连接在透明导电胶层上，所述n型粗化层和p型粗化层的外表面经腐蚀液蚀刻成凹凸状。

优选所述透明基板为石英基板或有机玻璃基板。

进一步改进，所述p型欧姆层的外端面还镀有合金层，有利于提高p型欧姆层电接触性能。

进一步改进，所述外延片沿中间蚀刻有隔离道，通过隔离道把外延片分成两部分，第一电极连接在外延片第一部分的n型欧姆层上，第二电极包覆外延片第二部分并与透明导电胶层相连接。可使第一电极和第二电极高度差较小，方便第一电极和第二电极与导线连接或贴装在PCB板上。

本实用新型的外延片通过透明的导电胶与透明基板相粘接，使得外延片的n型粗化层和p型粗化层都能够被粗化、蚀刻，使得n型粗化层和p型粗化层均能形成有规则的凹凸状表面，即外延片的双面粗化层均能形成有规则的凹凸状表面，这种有规则的凹凸状表面有效降低全反射几率，大大提高出光效率，因此本实用新型较大幅度提高发光二极管的亮度。

经实验，本实用新型可使LED芯片的出光效率达50%以上，在三基色白光领域上有广阔的应用空间。

附图说明

图1是本实用新型发光二极管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1所示，一种新型结构的发光二极管，包括由石英制成的透明基板1、外延片2、第一电极3和第二电极4，所述外延片2依次包括n型欧姆层21、n型粗化层22、n型限制层23、有源层24、p型限制层25、p型粗化层26、p型欧姆层27，所述n型欧姆层21端面的面积小于n型粗化层22端面的面积，所述p型欧姆层27端面的面积小于p型粗化层26端面的面积，所述p型欧姆层27的外端面还镀有合金层271，外延片2靠p型粗化层26和p型欧姆层27的一侧通过透明导电胶层5粘接在透明基板1上；

所述外延片2沿中间蚀刻有隔离道20，通过隔离道20把外延片2分成两部分，第一电极3连接在外延片2的第一部分2a的n型欧姆层21上，第二电极4包覆外延片2的第二部分2b并与透明导电胶层5相连接；

所述n型粗化层22和p型粗化层26的外表面经腐蚀液蚀刻成凹凸状。