[发明专利]集成DBR的垂直结构LED及其形成方法

说明书

本发明涉及照明、显示和光通信技术领域，尤其涉及一种集成DBR的垂直结构LED及其形成方法。所述集成DBR的垂直结构LED包括：导电衬底，所述导电衬底具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；第一DBR层，位于所述导电衬底的所述第一表面上；外延层，位于所述第一DBR层上，包括沿垂直于所述导电衬底的方向依次叠置的第一接触层、量子阱层和第二接触层，所述外延层的厚度小于集成DBR层的垂直结构LED发射的光线的波长；第二DBR层，位于所述外延层背离所述第一DBR层的表面。本发明在LED器件内部形成谐振腔，显著提升电光转换效率，实现了对LED器件发光品质的改善。

技术领域

本发明涉及照明、显示和光通信技术领域，尤其涉及一种集成DBR的垂直结构LED及其形成方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有体积小、效率高、寿命长等优点，在照明、显示和光通信领域具有广泛的应用前景。传统的发光二极管以蓝宝石为生长衬底。然而，由于蓝宝石衬底不导电，所以传统的发光二极管通常是采用电极在同一侧的横向结构。这种横向结构至少存在以下两个方面的缺点：一方面，电流在N型层中横向流动不等距，存在电流拥堵现象，导致发光二极管器件局部发热量较高，影响器件性能；另一方面，蓝宝石衬底的导热性较差，限制了发光二极管器件的散热，影响发光二极管器件的使用寿命。为了克服横向发光二极管器件的缺陷，现有技术中出现了垂直结构发光二极管。

然而，在现有的垂直结构发光二极管中，由于厚膜的限制，存在许多光学约束模式(Confined Mode)。当电子注入、垂直结构发光二极管发光时，大部分出射光会被限制在发光二极管外延层的厚膜中，造成膜内传输、吸收，极大的降低了发光二极管的出光效率。

因此，如何提高LED的响应速度，提高LED内部的光电转换效率，以满足不同应用的需求，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种集成DBR的垂直结构LED及其形成方法，用于解决现有的LED响应速度慢、光电转换效率低的问题，以满足不同应用的需求，扩大LED的应用领域。

为了解决上述问题，本发明提供了一种集成DBR的垂直结构LED，包括：

导电衬底，所述导电衬底具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面；

第一DBR层，位于所述导电衬底的所述第一表面上；

外延层，位于所述第一DBR层上，包括沿垂直于所述导电衬底的方向依次叠置的第一接触层、量子阱层和第二接触层，所述外延层的厚度小于集成DBR层的垂直结构LED发射的光线的波长；

第二DBR层，位于所述外延层背离所述第一DBR层的表面。

可选的，在沿所述导电衬底指向所述第一DBR层的方向上，所述外延层包括：

第二接触层，位于所述导第一DBR层表面；

电子阻挡层，位于所述第二接触层表面；

量子阱层，位于所述电子阻挡层表面；

超晶格层，位于所述量子阱层表面；

第一接触层，位于所述超晶格层表面。

可选的，还包括：

金属键合层，位于所述导电衬底的所述第一表面；

金属反射层，位于所述金属键合层表面，所述第一DBR层位于所述金属反射层表面，且所述金属反射层沿垂直于所述导电衬底的方向贯穿所述第一DBR层，以与所述第二接触层电性接触；

第一电极，所述第一电极沿垂直于所述导电衬底的方向贯穿所述第二DBR层，以与所述第一接触层电性接触；