[发明专利]一种提高亮度的LED外延片的制作方法

说明书

本发明提供了一种提高亮度的LED外延片的制作方法，所述LED外延片的AlN层上设有按顺序依次循环排列的凸起的圆锥体、铝区域层以及凹陷且倒置的圆锥腔，三者之间互不相连；所述制作方法包括以下步骤，步骤3、在AlN层上间隔制作多个凸起的圆锥体；步骤4、在AlN层上间隔制作多个凹陷且倒置的圆锥腔，所述圆锥腔与圆锥体交错设置且两两不相连；步骤5、在AlN层上间隔制作多个铝区域层，每个铝区域层均与圆锥腔和/或圆锥体相邻；步骤6、在AlN层上周期性生长多个多量子阱发光层。本发明能够提升LED外延片的亮度、增强抗静电能力、提高波长的集中度，还能降低LED外延片的正向电压。

技术领域

本发明涉及光电子器件技术领域，具体涉及一种提高亮度的LED外延片的制作方法。

背景技术

LED外延片是一种固体光源，它是利用半导体P-N结制成的发光器件。在正向电流导通时，半导体中的少数载流子(即电子)和多数载流子(即空穴)复合，释放出的能量以光子或部分以光子的形式发射出来。LED外延片照明具有高效、节能、环保和使用寿命长等显著优点，已经被广泛应用于路灯、显示屏、室内照明和汽车灯等各个方面。考虑到发光亮度是LED外延片竞争力最重要的衡量指标，如何能在现有技术的基础上提升LED外延片的亮度，是增加LED外延片竞争力的永恒话题。

目前，现有的LED外延片制作方法制备的LED外延片亮度不高，严重阻碍了LED性能的提高，降低了LED的节能效果。

综上所述，急需一种提高亮度的LED外延片的制作方法以解决现有技术中存在的LED外延片亮度不高的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种提高亮度的LED外延片的制作方法，具体技术方案如下：

一种提高亮度的LED外延片的制作方法，所述LED外延片的AlN层上设有按顺序依次循环排列的凸起的圆锥体、铝区域层以及凹陷且倒置的圆锥腔，三者之间互不相连；

所述制作方法包括以下步骤，

步骤3、在AlN层上间隔制作多个凸起的圆锥体；

步骤4、在AlN层上间隔制作多个凹陷且倒置的圆锥腔，所述圆锥腔与圆锥体交错设置且两两不相连；

步骤5、在AlN层上间隔制作多个铝区域层，每个铝区域层均与圆锥腔和/或圆锥体相邻；

步骤6、在AlN层上周期性生长多个多量子阱发光层，每个所述多量子阱发光层均包括依次生长的InGaN阱层和GaN垒层，其中，第一周期生长的多量子阱发光层用于填满所述步骤4中的圆锥腔，从第二周期开始，后一周期生长的多量子阱发光层均位于包含AlN层、铝区域层和前一周期生长的多量子阱发光层的整体结构上。

优选的，所述步骤3中，所述圆锥体的底面直径D1为1000-1100nm，高度H1为850-900nm，相邻圆锥体底面间的最短距离d1为2100-2200nm。

优选的，所述步骤4中，所述圆锥腔的顶面直径D2为800-900nm，高度H2为850-900nm，且H2＝H1，所述圆锥腔顶面与相邻圆锥体底面之间的最短距离d2为500-600nm。

优选的，在所述步骤6中，第一周期生长的InGaN阱层的层厚D3与第一周期生长的GaN垒层的层厚D4相等，且D3+D4＝H2。

优选的，在所述步骤5中，每个所述铝区域层与相邻的圆锥腔之间的间距等于该铝区域层与相邻的圆锥体之间的间距，所述铝区域层的长度与宽度相等且为400-420mm，厚度为60-80nm。

优选的，在所述步骤6中，所述多量子阱发光层的生长周期数为2-12个，从第二周期开始，在单个生长周期内，InGaN阱层的层厚为3-5nm，GaN垒层的层厚为8-10nm。