[发明专利]半导体结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体结构。

背景技术

由氮化镓半导体材料制成的高效蓝光、绿光和白光半导体结构具有寿命长、节能、绿色环保等显著特点，已被广泛应用于大屏幕彩色显示、汽车照明、交通信号、多媒体显示和光通讯等领域，特别是在照明领域具有广阔的发展潜力。

传统的半导体结构通常包括N型半导体层、P型半导体层、设置在N型半导体层与P型半导体层之间的活性层。所述P型半导体层远离基底的表面作为半导体结构的出光面。半导体结构处于工作状态时，在P型半导体层与N型半导体层上分别施加正、负电压，这样，存在于P型半导体层中的空穴与存在于N型半导体层中的电子在活性层中发生复合而产生光，光从半导体结构中射出。然而，来自活性层的近场倏逝光波在向外辐射的过程中均由于迅速衰减而无法出射，从而被限制在半导体结构的内部，被半导体结构内的材料完全吸收，影响了半导体结构的出光率。

发明内容

综上所述，确有必要提供一种光取出效率较高的半导体结构。

一种半导体结构，其包括：一有源层，包括依次层叠设置的一第一半导体层、一活性层以及一第二半导体层；一金属等离子体产生层设置于所述有源层的一侧；一第一光学对称层设置于所述金属等离子体产生层远离有源层的一侧，所述第一光学对称层的折射率与有源层的折射率之差小于等于0.3。

与现有技术相比，本发明提供的半导体结构具有以下有益效果：第一，由活性层产生的近场倏逝波到达金属等离子体产生层后，在金属等离子体产生层的作用下近场倏逝波被放大并转换成为金属等离子体，金属等离子体被金属等离子体产生层散射，从而向周围传播，由于发光二极管以金属等离子体产生层为对称中心，位于金属等离子体产生层两侧对称位置的两元件的折射率相近，因此，该对称结构可改变金属等离子体的场分布，使得金属等离子体均匀地向金属等离子体产生层的上下两侧均匀传播，金属等离子体经由第二光学对称层和基底均匀出射；第二，所述半导体结构在使用过程中，给第一半导体层和第二半导体层分别施加电压，第一半导体层和第二半导体层将分别产生电子和空穴，该电子和空穴在活性层中结合产生近场倏逝波，由活性层产生的近场倏逝波传播至金属等离子体产生层后，金属等离子体产生层在近场倏逝波的作用下产生金属等离子体，金属等离子体向周围传播，当金属等离子体传播到达活性层之后，与活性层中的量子阱相互作用，使活性层激光出更多的近场倏逝波。活性层中产生的近场倏逝波到达金属等离子体产生层，使金属等离子体产生层产生出更多的金属等离子体。如此，在金属等离子体产生层和活性层的相互作用下，活性层可以产生出更多的光子，使半导体结构的发光效率较高。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图2为本发明第二实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图3为本发明第三实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图4为本发明第四实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图5为本发明第五实施例提供的半导体结构的结构示意图。

图6为图5中的半导体结构中三维纳米结构阵列的结构示意图。

图7为一形成有三维纳米结构的第二半导体层。

图8为本发明第六实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图9为本发明第七实施例提供的图8中的发光二极管的制备方法的工艺流程图。

图10为本发明第九实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图11为本发明第十一实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图12为本发明第十二实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图13为本发明第十四实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图14为本发明第十六实施例提供的发光二极管的结构示意图。

图15为本发明第十七实施例提供的太阳能电池的结构示意图。

图16为本发明第十八实施例提供的波导管的结构示意图。

主要元件符号说明