[发明专利]一种降低有源区工作温度的LED结构及其制备方法

摘要

本发明涉及一种降低有源区工作温度的LED结构，包括衬底层、本征GaN层、n‑GaN限制层、有源区发光层、p‑GaN限制层、p面电极和n面电极，其中：在所述p‑GaN限制层的上表面或下表面上设置有孔洞，形成孔洞阵列，所述孔洞的周期为2‑20μm，孔洞的直径1‑5μm，所述孔洞的底边与有源区发光层相距30‑50nm；在孔洞的底部设置有厚度为1‑10nm的银薄膜。本发明由于非辐射复合的载流子寿命较长，需声子耦合后才可复合，等离激元震荡产生的强局域场可以对载流子的波矢进行补偿，为长寿命载流子的复合提供新的通道，从而降低声子辅助的复合几率，达到降低器件发热的目的。

主权项

一种降低有源区工作温度的LED结构，包括衬底层、本征GaN层、n‑GaN限制层、有源区发光层、p‑GaN限制层、p面电极和n面电极，其特征在于，在所述p‑GaN限制层的上表面或下表面上设置有孔洞，形成孔洞阵列，所述孔洞的周期为2‑20μm，孔洞的直径1‑5μm，所述孔洞的底边与有源区发光层相距30‑50nm；在孔洞的底部设置有厚度为1‑10nm的银薄膜；所述的孔洞阵列为孔洞呈六次对称排列、孔洞呈四次对称排列或孔洞随机排列；所述孔洞在p‑GaN限制层表面的占空比为10％‑80％；所述衬底层为蓝宝石衬底层或碳化硅衬底层；所述银薄膜包括银纳米颗粒，所述银纳米颗粒的形状为半椭球形，并且其短轴与长轴比例范围为0.6‑1.0，长轴尺寸范围为5‑50nm；其中，所述的LED结构是GaN基同面电极结构的LED，包括由下而上设置的衬底层、本征GaN层、n‑GaN限制层、有源区发光层、p‑GaN限制层、电流扩展层和p面电极，在n‑GaN限制层上设置有n面电极；在所述p‑GaN限制层的上表面上制有孔洞，或者，所述的LED结构是GaN基垂直电极结构的LED，包括由下而上设置的p面电极、衬底层、金属反射镜、p‑GaN限制层、有源区发光层、n‑GaN限制层、本征GaN层和n面电极；在所述的p‑GaN限制层的下表面设置有孔洞。