一種提高ＬＥＤ出光效率的方法技術

本發明專利技術是一種提高ＬＥＤ出光效率的方法，該方法通過有源層上的反射體改變有源層發出的光的出射角度，使大部分的光出射角小于全反射臨界角，從而提高了出光效率。

A method for improving the efficiency of LED extraction

The present invention relates to a method for improving LED luminous efficiency, the method of changing the light emitted from the active layer through the reflector on the active layer and the exit angle, make the most of the light exit angle less than the critical angle of total reflection, so as to improve the luminous efficiency.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種提高LED出光效率的方法。，二.
技術介紹
近幾年，高亮度發光二極管(LED)得到了廣泛應用，在各種顯示系統、照明系統、 汽車尾燈等領域起著越來越重要的作用.然而，作為正面出光窗口層的半導體材料的折射 率很大，全反射臨界角很小，大多數的光都被全反射到器件內部，經過多次反射后可能被器 件完全吸收，這是LED出光效率很低的主要原因之一.為了提高LED的出光效率，研究人員 想了很多辦法，比如對LED表面進行粗化處理，通過改變光線的出射角度，使得光線有可能 出射到器件外，引入分布式布拉格反射鏡(DBR)、全方位反射鏡(ODR)來反射有源區到襯底 間的光，從而提高LED的出光效率，此外還有襯底剝離技術，倒裝芯片技術，異型芯片技術， 光子晶體結構等等。三.
技術實現思路
目的是通過有源層上的反射體改變有源層發出的光的出射角度，使大部分的光出 射角小于全反射臨界角，從而提高了出光效率。三.機理和特點光從光密介質傳輸到光疏介質，當入射角大于臨界角就會發生全反射。由于化合物 半導體的折射率一般都很大，所以光從化合物半導體到空氣中的全反射臨界角很小，大多 數的光都被全反射到器件內部，經過多次反射后可能被器件完全吸收，不但造成LED出光 效率很低，還產生大量熱影響器件壽命。本專利技術通過有源層上的反射體改變有源層發出的 光的出射角度，使大部分的光出射角小于全反射臨界角，從而提高了出光效率；這些絕緣體 同時還起到了限制橫向電流的作用，使復合效率提高。四.附圖說明圖1是本專利技術在有源層上刻蝕的條形圖形。圖2是本專利技術在有源層上刻蝕形成的方格圖形。圖3是本專利技術在刻蝕圖形上做了一層掩膜層的截面圖。圖4是本專利技術刻蝕掩膜層形成圖形的截面圖。圖5是本專利技術在圖4基礎上生長了一層ρ型半導體層的截面圖。圖6是本專利技術刻蝕η型層形成一定的圖形后，再做一層掩膜層的截面圖。圖7是本專利技術在圖6基礎上刻蝕掩膜層形成的圖形的截面圖。圖8是本專利技術直接在η型層上做掩膜層，然后刻蝕掩膜層形成的圖形的截面圖。圖9是本專利技術在圖7基礎上生長有源層后的截面圖五.具體實施例方式方法一 (1)選好襯底，用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)，氫化物氣相外延 (HVPE)，分子束外延(MBE)等方法生長η型層再生長有源層。(2)刻蝕圖形(如圖1.圖2， 黑色為刻蝕的圖形)，刻蝕形成圖2的方格可以是圓形或橢圓或任意多邊形或任何不規則 圖形。刻蝕深度到達η型區，可以刻入η型區。(3)在刻好的圖形上用低折射率的絕緣體做 一層掩膜(如圖3)，用光刻法或其它刻蝕方法刻出圖4的形狀。圖4露出有源層的絕緣體 截面圖形可以是三角形或是梯形，如是三角形或是梯形，它們的兩個底角在0<底角<90 之間，三角形或是梯形的兩個腰也可以是向內的弧線。為了提高反射率，在圖4絕緣體的表 面可以鍍一層反射膜，反射膜是一層，也可以是多層，在反射層外還可以鍍一層或多層保護 膜，如鍍膜把露出有源層的絕緣體刻小一點，防止鍍的膜層蓋住有源層。(4)最后生長ρ型 層(圖5)。方法二 (1)選好襯底，用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)，氫化物氣相外延 (HVPE)，分子束外延(MBE)等方法生長η型層。(2)在η型層上刻蝕一定深度的圖形(如 圖1.圖2，黑色為刻蝕的圖形)，刻蝕形成圖2的方格可以是圓形或橢圓或任意多邊形或任 何不規則圖形。(3)在上面用低折射率的絕緣體做一層掩膜(圖6)，然后刻蝕掩膜如圖7， 也可以不刻蝕η型層直 接在上面用絕緣體做一層掩膜，然后刻蝕如圖8，η型層面以上的絕 緣體截面圖形可以是三角形或是梯形，如是三角形或是梯形，它們的兩個底角在0 <底角 <90之間，三角形或是梯形的兩個腰也可以是向內彎的弧線。在刻好的絕緣體圖形上鍍反 射膜也可以不鍍，在η型層上生長有源層(圖9)，絕緣體和有源層的交界面可以有反射膜也 可以沒有。(4)最后生長ρ型層。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高ＬＥＤ出光效率的方法，該方法包括以下步驟：方法一，（１）選好襯底，生長ｎ型層再生長有源層。（２）刻蝕圖形，刻蝕圖形為為條形或方格陣列也可以是圓形或橢圓陣列或任意多邊形或任何不規則圖形陣列，刻蝕深度到達ｎ型區，可以刻入ｎ型區。（３）在刻好的圖形上用低折射率的絕緣體做一層掩膜，用光刻法或其它刻蝕方法刻出有源層上部的絕緣體的橫截面形狀可以是三角形或是梯形。為了提高反射率，絕緣體的表面可以鍍一層反射膜，反射膜是一層，也可以是多層，在反射層外還可以鍍一層或多層保護膜，如果鍍膜可以把有源層上部的絕緣體寬度刻小一點，防止鍍的膜層蓋住有源層。（４）最后生長ｐ型層。方法二，（１）選好襯底，生長ｎ型層。（２）在ｎ型層上刻蝕一定深度的圖形，也可以不刻蝕ｎ型層，刻蝕圖形為為條形或方格陣列也可以是圓形或橢圓陣列或任意多邊形或任何不規則圖形陣列。（３）在上面用低折射率的絕緣體做一層掩膜，用光刻法或其它刻蝕方法刻出ｎ型層上部的絕緣體的橫截面形狀可以是三角形或是梯形。為了提高反射率，絕緣體的表面可以鍍一層反射膜，反射膜是一層，也可以是多層，在反射層外還可以鍍一層或多層保護膜。在ｎ型層上生長有源層，絕緣體和有源層的交界面可以有反射膜也可以沒有。（４）最后生長ｐ型層。...

【技術特征摘要】
一種提高LED出光效率的方法，該方法包括以下步驟方法一，(1)選好襯底，生長n型層再生長有源層。(2)刻蝕圖形，刻蝕圖形為為條形或方格陣列也可以是圓形或橢圓陣列或任意多邊形或任何不規則圖形陣列，刻蝕深度到達n型區，可以刻入n型區。(3)在刻好的圖形上用低折射率的絕緣體做一層掩膜，用光刻法或其它刻蝕方法刻出有源層上部的絕緣體的橫截面形狀可以是三角形或是梯形。為了提高反射率，絕緣體的表面可以鍍一層反射膜，反射膜是一層，也可以是多層，在反射層外還可以鍍一層或多層保護膜，如果鍍膜可以把有源層上部的絕緣體寬度刻小一點，防止鍍的膜層蓋住有源層。(4)最后生長p型層。方法二，(1)選好襯底，生長n型層。(2)在n型層上刻蝕一定深度的圖形，也可以不刻蝕n型層，刻蝕圖形為為條形或方格陣列也可以是圓形或橢圓陣列或任意多邊形或任何不規則圖形陣列。(3)在上面用低折射率的絕緣體做一層掩膜，用光刻法或其它刻蝕方法刻出n型層上部的絕緣體的橫截面形狀可以是三角形或是梯形。為了提高反射率，絕緣體的表面可以鍍一層反射膜，反射膜是一層，也可以是多層，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金柯，
申請(專利權)人：金柯，
類型：發明
國別省市：94[中國|深圳]