[发明专利]具有双反射层的铝镓铟磷系发光二极管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及四元系发光二极管，尤其是一种具有双反射层的铝镓铟磷系发光二极管及其制备方法。

背景技术

发光二极管(英文为Light Emitting Diode，简称LED)是半导体二极管的一种，它能将电能转化为光能，发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光及红外和紫外不可见光。与小白炽灯泡及氖灯相比，它具有工作电压和电流低、可靠性高、寿命长且可方便调节发光亮度等优点。

半导体红光发光二极管是最早采用液相外延生长技术做成的LED。自从金属有机化学外延生长技术成功开发后，铝镓铟磷(AlGaInP)系材料发展迅速被用来制作高功率高亮度红光及黄光LED。虽然现在用AlGaInP系材料制造的红光LED已经商业化生产，由于砷化镓(GaAs)基板对红光的吸收，半导体材料的折射率造成的出射角过小，使AlGaInP红光LED的出光效率很低，所以在商业化生产的同时，有关提高AlGaInP红光LED发光效率的研究工作一直在进行。

目前，改善红光LED发光效率的主要技术有加厚磷化镓(GaP)窗口层、在吸收红光的GaAs基板前生长分布布拉格反射层(英文为Distributed BraggReflector，简称DBR)，用对红光透明的GaP材料代替对红光吸收的GaAs基板，以及加金属反射镜的倒装结构等。

中国发明专利(CN1373522A)公开了一种镀有金属反射镜膜基板的发光二极管及其制造方法，其以具金属反射面基板为永久基板的发光二极管，将LED组件结构成长于一暂时性基板后，再将此LED组件黏贴至一当做永久性具反射镜的基板上，而后将先前会吸光的暂时性基板去除，使得LED组件所发射的光能不被基板吸收，同时向基板方向的光可被反射出表面以增强其发光亮度；但是该发明中金属对光的反射是有限的，一般在90％以下，特别是单一金属反射层结构，金属与半导体直接接触，在一定温度下由于扩散效应甚至形成某种合金，势必导致金属反射层反射率的急剧下降。

中国发明专利(CN1897316A)公开了具有反射层的高亮度发光二极管结构，其包括：基板，以及在该基板上依序形成的金属层、非合金欧姆接触层与发光结构；该金属层作为反射镜，且由于该金属层由纯金属或金属氮化物所形成，因此其能具有优异的反射性；该非合金欧姆接触层夹在该金属层与该发光结构之间，以达到所需的欧姆接触；为了避免该金属层与该非合金欧姆接触层彼此相混，且为了维持第一金属层反射表面的平坦性，将根据需要的介电层夹在该金属层与该非合金欧姆接触层之间；但是该发明中非合金欧姆接触层形成过程不易控制，且在基板与发光结构之间需要金属层、介电层、非合金欧姆接触层才能充分发挥金属层的优良反射性。

发明内容

为解决上述发光二极管所存在的问题，本发明旨在提供具有双反射层的铝镓铟磷系发光二极管及其制备方法，具体说是一种兼具分布布拉格反射层和反射金属层的铝镓铟磷系发光二极管及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：具有双反射层的铝镓铟磷系发光二极管，其特征是：外延层形成于第一电极上，呈网格状分布的分布布拉格反射层形成在外延层上，反射金属层形成于分布布拉格反射层与外延层的顶面暴露部分上，永久基板形成于反射金属层上，第二电极形成于永久基板上。

具有双反射层的铝镓铟磷系发光二极管的制备方法，包括下列步骤：

1)提供一临时基板；

2)在临时基板正面上形成外延层；

3)在外延层上形成分布布拉格反射层；

4)在分布布拉格反射层中形成开口结构，使分布布拉格反射层呈网格状分布并部分暴露出外延层顶面；

5)在分布布拉格反射层上及暴露于开口结构的外延层上形成一反射金属层；

6)选择一永久基板与反射金属层粘合；

7)去除临时基板；

8)在外延层底面、永久基板顶面分别形成第一电极、第二电极；

9)切割得铝镓铟磷系发光二极管。