[发明专利]带有纳米结构体的发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种发光二极管(LED)，所述发光二极管(LED)包括：

导电n型区，所述导电n型区形成在基板上；

有源区，所述有源区形成在所述n型区上；

第一p型区，所述第一p型区形成在所述有源区上；

多个纳米结构体，所述多个纳米结构体形成在所述第一p型区上以进行从所述有源区的光提取，所述纳米结构体具有小于500nm的直径；

第二p型区，所述第二p型区再生长在所述第一p型区上以形成与所述纳米结构体结合的非平面表面；以及

p型电极，所述p型电极形成在所述非平面表面上。

2.根据权利要求1所述的LED，其中所述第二p型区包括与所述纳米结构体邻接的升高的侧壁。

3.根据权利要求2所述的LED，其中所述侧壁包括部分地延伸至所述纳米结构体上表面上的横向过生长区。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的LED，其中所述纳米结构体的形状是正方形、圆形、三角形或它们的组合中的至少一种。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的LED，所述LED还包括形成在每个所述纳米结构体上方以获得等离子体效应的金属层。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的LED，其中所述纳米结构体具有小于400nm的直径。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的LED，其中所述纳米结构体具有小于300nm的直径。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的LED，其中所述第一p型区具有10nm至80nm之间的厚度。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的LED，其中所述纳米结构体具有10nm至100nm的高度。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的LED，其中所述纳米结构体由绝缘材料形成。

11.根据权利要求10所述的LED，其中所述绝缘材料是SiO₂、SiN_x、TiO₂、ZnO、MgO、ScO和SrF中的任意一种或多种。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的LED，其中所述p型电极由氧化铟锡制成。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的LED，其中所述p型电极由Ni、Ti、Au、Ag、Pt、Hf、Pd和Al中的一种或多种形成。

14.根据权利要求5所述的LED，其中所述金属层由Ag、Au和Al中的一种或多种制成。

15.根据权利要求5所述的LED，其中所述金属层夹在形成每个纳米结构体的两个层之间。

16.一种制备发光二极管(LED)的方法，所述方法包括：

在基板上形成导电n型区；

在所述n型区上形成有源区；

在所述有源区上形成第一p型区；

在所述第一p型区上形成多个纳米结构体，以进行从所述有源区的光提取，所述纳米结构体具有小于500nm的直径；

在所述第一p型区上再生长第二p型区，以形成与所述纳米结构体结合的非平面表面；以及

在所述非平面表面上形成p型电极。

17.根据权利要求16所述的方法，其中将所述纳米结构体图案化在所述第一p型区上。

18.根据权利要求16-17中任一项所述的方法，其中使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)再生长所述第二p型区。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述MOCVD包括使用横向外延过生长技术(ELOG)提供部分地延伸至所述纳米结构体上表面上的横向过生长。

20.根据权利要求16-17中任一项所述的方法，其中使用分子束外延再生长所述第二p型区。

21.根据权利要求16-17中任一项所述的方法，所述方法还包括在每个所述纳米结构体上方形成金属层以获得等离子体效应。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述金属层夹在形成每个纳米结构体的两个层之间。