[发明专利]发光二极管及其制备方法、照明装置

说明书

本发明实施例提供一种发光二极管及其制造方法和显示装置。发光二极管，包括衬底以及设置在所述衬底上的发光功能层，所述发光功能层中设置有用于改变光线传输路径的漫射结构。本发明通过在发光功能层内设置漫射结构，漫射结构能够改变光线传输路径，减小了光在发光二极管内部出现的全反射，进而减少由于全反射所造成的损耗，提高了出光效率，增大了外量子效率。本发明技术手段简洁，效果明显，易于实施，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种发光二极管及其制备方法、照明装置。

背景技术

由于半导体发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有结构简单、体积小、节能、高效、长寿、光线清晰等优点，近年来已逐渐取代白炽灯、荧光灯等传统照明灯具，正成为新一代照明市场的主流产品，在光电系统中的应用也极为普遍。目前，半导体发光二极管都是采用在衬底上生长发光功能层(也称外延结构)，衬底包括蓝宝石衬底或氮化镓基(GaN)衬底。

经本申请发明人研究发现，由于衬底的折射率远远超过空气的折射率(GaN的折射率为2.5，蓝宝石的折射率为1.8)，导致在顶层或底层出光面全反射的临界角过小，光线到达顶层或底层后，部分光线会发生全反射，使得这部分光线在LED内部来回反射，甚至被消耗掉，大大降低了出光效率，以至于在大电流密度下，外量子效率(EQE)非常低。

因此，如何提高LED的出光效率，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种发光二极管及其制备方法、照明装置，以克服现有结构出光效率低的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种发光二极管，包括衬底以及设置在所述衬底上的发光功能层，所述发光功能层中设置有用于改变光线传输路径的漫射结构。

可选地，所述发光功能层包括在所述衬底上依次设置的第一有源层、量子阱、第二有源层、欧姆接触层和导电层，所述漫射结构设置在所述欧姆接触层中。

可选地，所述欧姆接触层包括第一掺杂层和第二掺杂层，所述第一掺杂层设置在所述第二有源层上，表面形成有规则排布的多个棱锥形，所述第二掺杂层设置在所述第一掺杂层上，使所述第一掺杂层和第二掺杂层之间的接触面形成漫射结构。

可选地，所述第一有源层包括n型有源层，所述第二有源层包括p型有源层，所述第一掺杂层包括p型重掺杂层，厚度为20～500nm，所述第二掺杂层包括n型重掺杂层，厚度为20～500nm。

可选地，所述棱锥形的高度为10～2000nm，或者，所述棱锥形的高度为0.1λ～5λ，λ为量子阱发出光的波长。

本发明实施例还提供了一种照明装置，包括前述的发光二极管。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种发光二极管的制备方法，包括：

在衬底上形成发光功能层，所述发光功能层中形成有用于改变光线传输路径的漫射结构。

可选地，在衬底上形成发光功能层，所述发光功能层中形成有用于改变光线传输路径的漫射结构，包括：

在衬底上依次生长第一有源层、量子阱、第二有源层；

在所述第二有源层上生长第一掺杂层，对第一掺杂层进行湿法腐蚀处理，在所述第一掺杂层的表面形成规则排布的多个棱锥形；

在所述第一掺杂层上生长第二掺杂层，使所述第一掺杂层和第二掺杂层之间的接触面形成漫射结构。

可选地，对第一掺杂层进行湿法腐蚀处理，包括：