一種具有雙反射層的發(fā)光二極管的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種具有雙反射層的發(fā)光二極管，至少包括一襯底，以及依次位于所述襯底上的N型GaN層、發(fā)光層、P型GaN層以及分別位于所述N型層和P型層上的N電極和P電極，其特征在于：所述襯底和N型GaN層之間具有第一AlGaN反射層，所述P型層和發(fā)光層之間具有第二AlGaN反射層，所述第一AlGaN反射層反射率大于第二AlGaN反射層。通過(guò)在發(fā)光層兩側(cè)分別設(shè)置第一AlGaN反射層和第二AlGaN反射層，并使前者反射率大于后者，形成光學(xué)共振腔，增加垂直方向上的出光效率，另外，兩反射層激發(fā)發(fā)光層光致發(fā)光，進(jìn)一步提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
【專利說(shuō)明】
一種具有雙反射層的發(fā)光二極管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種于發(fā)光層兩側(cè)具有第一反射層和第二反射層的發(fā)光二極管。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體發(fā)光二極管(light-emiss1n d1des，LED)因其具有體積小、能耗低、壽命長(zhǎng)、環(huán)保耐用等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于指示燈、顯示屏、背光源、照明等領(lǐng)域。LED的發(fā)光效率取決于其內(nèi)量子效率和光提取效率。內(nèi)量子效率是器件本身的電光轉(zhuǎn)換效率，取決于晶體能帶、缺陷、雜質(zhì)、器件的磊晶組成及結(jié)構(gòu)等。而圖形化襯底、粗化處理、背鍍DBR層等均是提尚光提取效率的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為進(jìn)一步提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率，本實(shí)用新型提供了一種具有雙反射層的發(fā)光二極管，即在發(fā)光層的兩側(cè)分別設(shè)置第一 AlGaN反射層和第二 AlGaN反射層，具體技術(shù)方案如下:
[0004]—種具有雙反射層的發(fā)光二極管，至少包括一襯底，以及依次位于所述襯底上的N型GaN層、發(fā)光層、P型GaN層以及分別位于所述N型層和P型層上的N電極和P電極，其特征在于:所述襯底和N型GaN層之間具有第一AlGaN反射層，所述P型層和發(fā)光層之間具有第二AlGaN反射層，所述第一 AlGaN反射層反射率大于第二 AlGaN反射層。
[0005]優(yōu)選的，所述第一AlGaN反射層反射率大于等于98%，所述第二AlGaN反射層反射率為65%?97%。
[0006]優(yōu)選的，所述第一AlGaN反射層由Al組分不同的第一AlGaN層和第二AlGaN層周期性交替層疊而成。
[0007]優(yōu)選的，所述第一AlGaN層和第二AlGaN層交替層疊周期數(shù)為10?40。
[0008]優(yōu)選的，所述第二AlGaN反射層由Al組分不同的第三AlGaN層和第四AlGaN層周期性交替排列而成。
[0009]優(yōu)選的，所述第三AlGaN層和第四AlGaN層交替層疊周期數(shù)為10?40。
[0010]優(yōu)選的，所述第二AlGaN反射層和發(fā)光層之間還具有電子阻擋層。
[0011 ]優(yōu)選的，所述電子阻擋層為P型摻雜的AlGaN層。
[0012]優(yōu)選的，所述襯底和第一AlGaN反射層之間還具有緩沖層。
[0013]優(yōu)選的，所述第一AlGaN反射層為N型摻雜，所述第二AlGaN反射層為P型摻雜。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]本實(shí)用新型通過(guò)在發(fā)光層兩側(cè)設(shè)置第一AlGaN反射層和第二 AlGaN反射層，并分別調(diào)整第一、第二 AlGaN反射層的反射率，使第一 AlGaN反射層的反射率大于第二 AlGaN反射層的反射率，一方面使第一 AlGaN反射層和第二 AlGaN反射層之間形成光學(xué)共振腔，將垂直方向上的光信號(hào)放大，增加垂直方向上發(fā)光效率;另一方面，由第一、第二AlGaN反射層反射的光線在進(jìn)入發(fā)光層時(shí)，激發(fā)發(fā)光層產(chǎn)生光致發(fā)光現(xiàn)象，從而進(jìn)一步增加了發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型之發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型之第一AlGaN反射層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型之第二AlGaN反射層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)注:
[0020]10.襯底；20.緩沖層;30.N型GaN層;40.第一AlGaN反射層;50.發(fā)光層;60.電子阻擋層;70.第二AlGaN反射層;80.P型GaN層;90.N電極；100.P電極。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的附圖均采用非常簡(jiǎn)化的非精準(zhǔn)比例，僅用以方便、明晰的輔助說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0022]實(shí)施例1
[0023]參看附圖1，本實(shí)用新型公開了一種具有雙反射層的發(fā)光二極管，至少包括一襯底10，以及依次位于襯底10上的緩沖層20、N型GaN層30、第一AlGaN反射層40、發(fā)光層50、電子阻擋層60、第二AlGaN反射層70、P型GaN層80，以及分別位于N型GaN層30和P型GaN層80上的N電極90和P電極100。其中，第一 AlGaN反射層40反射率大于等于98%，第二 AlGaN反射層70反射率為65%?97%。襯底10可為平片襯底或圖形化襯底，材料為硅、碳化硅、藍(lán)寶石等，本實(shí)施例優(yōu)選圖形化藍(lán)寶石襯底。緩沖層20可優(yōu)選但不限于未摻雜的GaN層或AlN層。電子阻擋層60為P型摻雜的AlGaN層。
[0024]參看附圖2，第一 AlGaN反射層40為N型摻雜層，其由Al組分不同的第一 AlGaN層41和第二 AlGaN層42周期性交替層疊而成，其交替層疊周期數(shù)為10?40。參看附圖3，第二 AlGaN反射層70為P型摻雜層，其由Al組分不同的第三AlGaN層71和第四AlGaN層72周期性交替排列而成，其交替層疊周期數(shù)為10?40。具體地，可通過(guò)調(diào)整第一 AlGaN層41和第二 AlGaN層42的Al組分、厚度以及層疊周期數(shù)調(diào)整第一 AlGaN反射層40的反射率，同樣，也可以通過(guò)調(diào)整第三AlGaN層71和第四AlGaN層72的Al組分、厚度以及層疊周期數(shù)調(diào)整第二 AlGaN反射層70的反射率。
[0025]本實(shí)用新型通過(guò)在發(fā)光層50兩側(cè)設(shè)置第一AlGaN反射層40和第二 AlGaN反射層70，并分別調(diào)整第一 AlGaN反射層40和第二 AlGaN反射層70的反射率，使第一 AlGaN反射層40的反射率大于第二 AlGaN反射層70的反射率，一方面使第一 AlGaN反射層40和第二 AlGaN反射層70之間形成光學(xué)共振腔，將垂直方向上的光信號(hào)放大，增加垂直方向上發(fā)光效率;另一方面，光線由第一 AlGaN反射層40和第二 AlGaN反射層反射后，激發(fā)發(fā)光層50產(chǎn)生光致發(fā)光現(xiàn)象，從而進(jìn)一步增加了發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述具體實(shí)施方案為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型的范圍不限于該實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型所做的任何變更，皆屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有雙反射層的發(fā)光二極管，至少包括一襯底，以及依次位于所述襯底上的N型GaN層、發(fā)光層、P型GaN層以及分別位于所述N型層和P型層上的N電極和P電極，其特征在于:所述襯底和N型GaN層之間具有第一 AlGaN反射層，所述P型層和發(fā)光層之間具有第二 AlGaN反射層，所述第一 AlGaN反射層反射率大于第二 AlGaN反射層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有雙反射層的發(fā)光二極管，其特征在于:所述第一AlGaN反射層反射率大于等于98%，所述第二 AlGaN反射層反射率為65%?97%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有雙反射層的發(fā)光二極管，其特征在于:所述第二AlGaN反射層和發(fā)光層之間還具有電子阻擋層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有雙反射層的發(fā)光二極管，其特征在于:所述電子阻擋層為P型摻雜的AlGaN層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有雙反射層的發(fā)光二極管，其特征在于:所述襯底和第一 AlGaN反射層之間還具有緩沖層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有雙反射層的發(fā)光二極管，其特征在于:所述第一AlGaN反射層為N型摻雜，所述第二 AlGaN反射層為P型摻雜。
【文檔編號(hào)】H01L33/10GK205666250SQ201620425132
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】藍(lán)永凌, 林兓兓, 張家宏
【申請(qǐng)人】安徽三安光電有限公司