[发明专利]一种发光二极管、发光装置及发光二极管的制备方法

说明书

本发明公开了一种发光二极管、发光装置及发光二极管的制备方法，所述发光二极管包括图形化衬底、覆盖于图形化衬底的缓冲层及发光结构，其中，图形化衬底包括衬底以及形成在衬底表面的若干个间隔设置的图形结构；图形结构包括形成于衬底的表面的第一部分以及形成在第一部分上方的第二部分，第一部分与第二部分的材料不同；缓冲层包括第一子缓冲层和第二子缓冲层，第一子缓冲层覆盖于图形结构的第一部分的表面及间隔设置的图形结构之间；第二子缓冲层覆盖于图形结构的第二部分的表面，第一子缓冲层的厚度大于第二子缓冲层的厚度。本发明能够提高外延磊晶面积，同时减小外延层内的晶格缺陷，提高LED的发光效率。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种发光二极管、发光装置及发光二极管的制备方法。

背景技术

发光二极管(LED)具有使用寿命长，光效高的特点，因而正在取代人们一直以来使用的传统光源。目前，行业内主要采用金属有机化合物化学气相沉积法(MOCVD)来制备LED外延片，由于在生产过程中存在误差和晶格失配等因素，制备出的GaN材料具有位错密度高、产品质量提高难等缺陷。

为了抑制位错的产生，得到低位错密度、高晶体质量的外延层，现有技术中发展了图形化衬底技术。图形化衬底技术通过在异质衬底表面制作具有细微结构的图形，然后在这种图形化的衬底表面进行LED材料外延。图形化衬底通过其细微结构对光波形成散漫或漫反射，增加光子的逃逸几率，从而能够提高LED的发光亮度。现有技术中往往会在图形化衬底的图形顶部设置一层低折射率材料层，以提高光萃取效率。但是，由于该低折射率材料层上无法直接生长外延层，导致外延磊晶面积变小，外延磊晶过程也变得更加的困难，进而不利于生长出高质量的外延层。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种发光二极管、发光装置及发光二极管的制备方法，以增加外延磊晶的面积，并提高外延质量。

为了实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种发光二极管，包括依次层叠的图形化衬底、缓冲层和发光结构，其中：

图形化衬底，包括衬底以及形成在衬底表面的若干个间隔设置的图形结构；图形结构包括形成于衬底的表面的第一部分以及形成在第一部分上方的第二部分，第一部分和第二部分的材料不同；

缓冲层，覆盖于图形化衬底的表面，缓冲层包括第一子缓冲层和第二子缓冲层，第一子缓冲层覆盖于图形结构的第一部分的表面及间隔设置的图形结构之间；第二子缓冲层覆盖于图形结构的第二部分的表面，第一子缓冲层的厚度大于第二子缓冲层的厚度。

可选地，第一子缓冲层的厚度介于

可选地，第二子缓冲层的厚度介于

可选地，第一子缓冲层或第二子缓冲层的材料包括AlN、AlGaN或AlInGaN中的一种。

可选地，第一子缓冲层或第二子缓冲层中的Al组分的含量大于5％。

可选地，图形结构形成为直径自图形结构的底部向顶部逐渐递减的锥形结构。

可选地，在垂直于衬底的表面的方向上，图形结构的高度h介于1.4μm～2.4μm。

可选地，相邻图形结构的中心之间的距离d介于2.2μm～3.5μm。

可选地，第二部分的材料的折射率小于第一部分的材料的折射率。

可选地，图形结构的第一部分的材料与衬底的材料相同。

可选地，图形结构的第一部分的材料与衬底的材料不同，第一部分的材料的折射率小于衬底的材料的折射率。

可选地，衬底的材料包括蓝宝石、Si、GaN或ZnO中的一种。