[发明专利]发光二极管制造方法及发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管的制造方法，尤其涉及一种可有效降低晶体缺陷并提高元件出光效率的发光二极管制造方法及相应的发光二极管。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种可将电流转换成特定波长范围的光电半导体元件。发光二极管以其亮度高、工作电压低、功耗小、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长等优点，从而可作为光源而广泛应用于照明领域。

在LED的磊晶生长过程中，如何降低LED晶粒的晶体缺陷是人们需要考虑的问题。一种制备低缺陷的LED晶粒的方法是采用图案化的蓝宝石基板。即，在蓝宝石基板上形成多个凸出部，所述多个凸出部可使到后续磊晶过程中半导体层形成侧向生长，从而降低LED晶粒的晶体缺陷。然而，在上述过程中，直接在凸出部底部生长的磊晶层的缺陷仍然会在磊晶过程中向上延伸。并且，当采用图案化的蓝宝石基板时，缺陷容易集中在凸出部顶部的磊晶层中，从而对后续的磊晶层的成长造成影响。另一方面，使用图案化基板还可以提高元件的出光效率，但这只是凸出部所造成的效应，凸出部之间的平坦部是无法提高出光效率的。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可有效降低晶体缺陷以及提高元件出光效率的发光二极管的制造方法及相应的发光二极管。

一种发光二极管的制造方法，包括以下的步骤：

提供一个蓝宝石基板，蓝宝石基板的表面形成有多个凸出部；

在蓝宝石基板的表面成长一个未掺杂的GaN层，所述未掺杂的GaN层不完全覆盖所述凸出部以露出凸出部的部分区域；

在未掺杂的GaN层表面成长布拉格反射层直至覆盖凸出部的顶部区域；

对布拉格反射层以及未掺杂的GaN层进行蚀刻直至露出凸出部的顶部区域；以及

在凸出部的顶部区域以及布拉格反射层上依次成长N型GaN层、活性层以及P型GaN层。

一种发光二极管，包括：

蓝宝石基板，蓝宝石基板的表面形成有多个凸出部；

未掺杂的GaN层，形成在相邻两个凸出部之间；

布拉格反射层，形成在未掺杂的GaN层的表面且位于相邻两个凸出部之间，所述布拉格反射层顶面的高度小于或等于凸出部顶面的高度；以及

N型GaN层、活性层以及P型GaN层，依次生长在凸出部的顶面以及布拉格反射层的顶面。

在上述发光二极管及发光二极管的制造方法中，在蓝宝石基板的相邻两个凸出部之间形成布拉格反射层，由于布拉格反射层是由两层折射率不同的材料交叠形成，在凸出部底部所生长的未掺杂的GaN层的缺陷将会被布拉格反射层所阻挡，从而不会影响后续N型GaN层、活性层以及P型GaN层的晶体质量。同时，通过蚀刻将位于凸出部顶部区域的未掺杂的GaN层以及布拉格反射层去除。此时，由于缺陷集中的部分被去除，在后续生长N型GaN层、活性层以及P型GaN层时，所述缺陷将不会影响其生长过程，从而降低后续半导体层生长过程中的缺陷。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的发光二极管的制造方法的第一个步骤。

图2是本发明实施例所提供的发光二极管的制造方法的第二个步骤。

图3是本发明实施例所提供的发光二极管的制造方法的第三个步骤。

图4是本发明实施例所提供的发光二极管的制造方法的第四个步骤。

图5是本发明实施例所提供的发光二极管的制造方法的第五个步骤。

图6是本发明实施例所制造的发光二极管的光出射过程示意图。

主要元件符号说明