[实用新型]一种紫外发光二极管

说明书

本专利涉及一种紫外发光二极管，包括透明电介质层叠结构，所述透明电介质层叠结构设置在发光结构之上，该透明电介质层叠结构包括上下堆叠的多层渐变折射率的透明电介质层；每层电介质层的厚度为d＝λ/4n。通过在出光面镀N层透明电介质作为增透膜，N层增透膜的作用是将有源层的光尽可能以垂直的方式透射出去，增大LED芯片的出光效率，实现高出光效率的紫外LED的制备。

技术领域

本专利涉及半导体器件领域，具体来说是一种紫外发光二极管。

背景技术

半导体紫外光源在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大应用价值。以AlGaN材料为发光区的紫外LED的发光波长能够覆盖210-400nm波段，是实现该波段紫外LED器件的理想材料，具有其它传统紫外光源无法比拟的优势。

目前紫外LED最大的瓶颈是光提取率，其主要受限于三个方面：(1)注入效率，有效注入到发光区域的载流子的比例；(2)内量子效率，发光区域电子和空穴复合产生光子的比例；(3)出光效率，发光区域中产生的光子，从芯片中提取出来可利用的光子的比例。

而在紫外波段，上述三个方面的效率都比较低。就第(3)点而言，由于透明电介质层对紫外光有吸收，因此在紫外波段的出光效率较低。目前紫外波段的 LED大部分采用外延层增加反射层、电极底部增加反射层、倒装、封装等方法增加紫外的出光效率。

发明内容

本发专利的主要目的在于提供一种有效提高紫外发光二极管出光的方法，旨在用于解决紫外LED芯片出光效率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本专利提供的技术方案包括：

一种紫外发光二极管，其特征在于，所述紫外发光二极管包括：

基底，所述基底用于承载所述紫外发光二极管芯片的各层；

发光结构，所述发光结构产生紫外光，所述发光结构包括布置衬底上的第一导电型半导体层、第二导电型半导体层，以及设置在第一和第二型半导体层之间的有源层；

电极，所述电极包括第一电极和第二电极，分别设置在第一导电型半导体层、第二导电型半导体层上；

以及，

透明电介质层叠结构，所述透明电介质层叠结构设置在发光结构之上，该透明电介质层叠结构包括上下堆叠的多层渐变折射率的透明电介质层；每层电介质层的厚度为d＝λ/4n，其中，λ为紫外光在介质层中传播的波长，n为紫外光在介质层中的折射率；所述的透明电介质层叠结构由发光结构向外延伸的方向上相邻的透明电介质层之间的折射率依次递减，递减梯度小于或等于0.01。

优选地，该透明电介质层叠结构可以包括N1层透明导电介质层和N2层透明绝缘介质层，其中N1+N2＝N，N1为大于等于2的整数，N2为自然数。

优选地，层叠结构的透明电介质层的折射率范围为1.3～2.6。

优选地，所述紫外半导体N2层透明绝缘介质层，绝缘层布置在透明导电层叠结构之上且覆盖除电极之外的材料的上表面及侧壁。

优选地，所述透明电介质层的光透射率为90％以上。

优选地，形成所述透明电介质层材料的其折射率均比第二导电型半导体材料小。

优选地，N1层透明导电介质材料可以为ITO、ZAO、TiO₂、石墨烯等透明材料； N2层透明绝缘层材料可以为氧化硅、氧化铝、有机聚合物等透明材料。

优选地，所述透明电介质层叠结构中的各层可以为同一材料，也可采用不同的材料。

优选地，透明电介质层叠结构中的各层交替设置。

以及