[发明专利]一种提高出光效率的深紫外LED

权利要求书

1.一种提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，包括依次层叠设置的增透层、蓝宝石衬底、N型半导体层、发光层和P型半导体层；

所述蓝宝石衬底远离N型半导体层一侧表面设有成核区图案，所述成核区图案由若干十字形凹槽阵列排布而成，所述增透层由若干半球状或半椭球状的凝聚体阵列排布而成，每一所述凝聚体均对应填充于一所述十字形凹槽中。

2.根据权利要求1中所述提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，所述蓝宝石衬底远离N型半导体层一侧表面刻蚀成核区图案，沉积增透层，然后采用激光退火工艺，使增透层达到熔融状态，并基于成核区图案自组装形成若干凝聚体；

所述增透层中若干凝聚体的投影面积之和与所述蓝宝石衬底的面积之比大于20％。

3.根据权利要求1中所述提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，所述凝聚体为氧化镓、氧化硅、氧化硼中任意一种材料。

4.根据权利要求1中所述提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，所述成核区图案中若干十字形凹槽以三角形周期阵列形式排布，相邻所述十字形凹槽之间的中心间距为200～500μm。

5.根据权利要求4中所述提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，所述成核区图案中每一十字形凹槽均由第一凹槽部和第二凹槽部组成，且所述第一凹槽部和第二凹槽部垂直相交；

所述第一凹槽部和第二凹槽部的长度为200～500μm。

6.根据权利要求5中所述提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，所述第一凹槽部的长度等于第二凹槽部的长度时，所述凝聚体为半球状结构。

7.根据权利要求5中所述提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，所述第一凹槽部的长度大于第二凹槽部的长度时，所述凝聚体为半椭球状结构。

8.根据权利要求1中所述提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，所述增透层的带隙能量大于二极管发光的光子能量；

所述增透层的折射率为n₁，蓝宝石衬底折射率为n₂，满足n₁≥0.8*n₂。

9.根据权利要求1中所述提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，所述提高出光效率的深紫外LED还包括、第一反射层、第二反射层、N电极和P电极；

所述第一反射层和N电极依次层叠设置于所述N型半导体层的台阶结构上，所述第二反射层和P电极依次层叠设置于所述P型半导体层上。

10.根据权利要求1中所述提高出光效率的深紫外LED，其特征在于，所述N型半导体层为N型Al_xGa_1-xN，所述发光层为单层或多层量子阱结构，量子阱为Al_zGa_1-zN，且满足x≥z。