[实用新型]一种能提高光取出效率的发光二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，特别是能提高光取出效率的发光二极管。 

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diode; LED）适合作为发光组件的材料；其中藉由化合成分的多少，可调变出能隙从6.5 eV 到0.7 eV 的三元或四元化合物半导体，所对应之发光波长涵盖深紫外光到远红外光波段范围。利用此项可以任意调变所需发光波长的特点，使得氮化镓系列半导体材料被广泛的运用。相较于荧光灯管与钨丝灯泡等传统发光组件，发光二极管具有高发光效率、快速启动/反应时间快、重量轻、耐摔/碰撞、寿命长、体积小、环保等特点。 

LED发光效率的提升，除可透过材料、散热、光学等方面改进外，最重要的仍是LED晶粒本身效率提升，一般常见的方式为改变晶粒表面几何形状、光子晶体、倒装结构、覆晶式封装、侧壁粗化酸洗制程。 

现有技术中，侧壁粗化酸洗通常采用连续性激光切割后再用高温湿法制程，清洁烧结面增加侧壁出光效率。参看图1和图2。但是，连续性激光切割后所需清洁的烧结面积比较多，清洁难度相应较高。 

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种能提高光提取效率的发光二极管。它有效减小了激光切割产生的侧壁烧结面清、降低了清洁，能提高侧壁光取出效率。 

为了达到上述发明目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现： 

一种能提高光取出效率的发光二极管，它包括衬底以及衬底上方依次由N型半导体层、发光层、P型半导体层和透明导电层组成的发光结构。N型半导体层上的一端设置有N型电极，透明导电层上、与N型电极相对的另一端置有P型电极。衬底和N型半导体层的接触面上留有脉冲激光切割形成的烧结面。其结构特点是，所述烧结面的切割线为间断式切割线。

在上述发光二极管中，所述烧结面的间断式切割线包括横向间断式切割线和纵向间断式切割线，间断式切割线的切割深度是10-40um。 

在上述发光二极管中，所述横向间断式切割线宽度为发光二极管晶粒横向切割线总长度的5%-50%，所述纵向间断式切割线宽度为发光二极管晶粒纵向切割线总长度的5%-50%。 

本实用新型由于采用了上述结构，采用低频脉冲激光切割形成的间断式烧结面，其激光切割的宽度、深度均可调控，进而采用湿法蚀刻腐蚀烧结面，增加洁净度，最终提高发光二极管的光取出效率。同现有技术相比，本实用新型减少了因激光切割产生的侧壁烧结面积，降低了清洁难度，提高了侧壁清洁效率，相较于传统连续切割侧面，更增加侧壁光取出效率。 

   下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。 

附图说明

图1是现有技术连续激光切割芯片的示意图； 

图2是现有技术的多个连续激光切割芯片的俯视结构示意图；

图3是本实用新型的结构示意图；

图4是多个本实用新型连接在一起的俯视结构示意图。

具体实施方式

参看图3和图4，本实用新型发光二极管包括衬底1以及衬底1上方依次由N型半导体层3、发光层5、P型半导体层6和透明导电层7组成的发光结构。N型半导体层3上的一端设置有N型电极4，透明导电层7上、与N型电极4相对的另一端置有P型电极8。衬底1和N型半导体层3的接触面上留有脉冲激光切割形成的烧结面2，烧结面2的切割线为间断式切割线。烧结面2的间断式切割线包括横向间断式切割线和纵向间断式切割线，间断式切割线的切割深度是10-40um。横向间断式切割线宽度为发光二极管晶粒横向切割线总长度的5%-50%，纵向间断式切割线宽度为发光二极管晶粒纵向切割线总长度的5%-50%。 

本实用新型发光二极管的制作步骤为： 

（1）在衬底1上采用晶体材料外延生长技术分别外延生长N型半导体层3、发光层5以及P型半导体层6；

（2）利用低频脉冲激光切割定义之切割线区域；

（3）利用湿法蚀刻清洁激光侧壁烧结面2；

（4）利用光刻和刻蚀方法刻蚀出N型半导体层3的欧姆接触区；

（5）利用光刻和蒸发方法制作透明导电层7将器件覆盖；

（6）利用光刻和蒸发或者光刻和电镀方法制备N型电极4以及P型电极8；

（7）将制作完成的发光二极管从底面减薄，并沿切割线区域劈裂成单颗管芯。