[发明专利]发光二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种发光二极管，至少包括：

基板；

第一形态半导体层，位于该基板上；

主动发光层，位于该第一形态半导体层上；

第二形态半导体层，位于该主动发光层上；以及

锯齿状多层膜，位于该第一形态半导体层底下相对于该主动发光层配置，其中该锯齿状多层膜是呈周期性堆叠的光子晶体结构，并且由两个或两个以上不同折射率的材料交替堆叠而成。

2.如权利要求1所述的发光二极管，其中该锯齿状多层膜位于该基板底下。

3.如权利要求1所述的发光二极管，其中该锯齿状多层膜位于该基板与该第一形态半导体层之间。

4.如权利要求3所述的发光二极管，其中该锯齿状多层膜具有网格结构。

5.如权利要求4所述的发光二极管，其中该网格结构包括一维、二维或三维结构。

6.如权利要求4所述的发光二极管，其中该网格结构的排列方式包括三角形、六角形、四方形或混合型式的阵列。

7.如权利要求4所述的发光二极管，其中该网格结构的外型包括方形、条型、三角形或半圆形。

8.如权利要求4所述的发光二极管，其中该网格结构适用于该发光二极管的发光波长范围是取决于该网格结构的周期以及/或是高度。

9.如权利要求1所述的发光二极管，其中该锯齿状多层膜适用于该发光二极管的发光波长范围是取决于该锯齿状多层膜的周期、堆叠薄膜厚度、堆叠薄膜层数与堆叠薄膜材料的折射率中至少一者。

10.如权利要求1所述的发光二极管，其中该锯齿状多层膜中的堆叠薄膜的材料是选自TiO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅、CeO₂、ZnS、ZnO、GaN、SiN_x、AlN、Al₂O₃、SiO₂与MgF₂中的两种材料。

11.如权利要求1所述的发光二极管，其中该基板的材料包括蓝宝石、碳化硅、硅、砷化镓、铝酸锂、镓酸锂或氮化铝。

12.如权利要求1所述的发光二极管，其中该锯齿状多层膜堆叠于该基板上，且该基板的起始外观形状包括三角锥、方块状、半圆形或剖面呈三角形、方形或半圆形的条型。

13.一种发光二极管的制造方法，包括：

利用自我复制式光子晶体制作方法，在基板上制作锯齿状多层膜，其中该锯齿状多层膜是呈周期性堆叠的光子晶体结构，并且由两个或两个以上不同折射率的材料交替堆叠而成；

图案化该锯齿状多层膜，以形成网格结构；

在该基板上形成第一形态半导体层并覆盖该网格结构；

在该第一形态半导体层上形成主动发光层；以及

在该主动发光层上形成第二形态半导体层。

14.如权利要求13所述的发光二极管的制造方法，其中该锯齿状多层膜的堆叠薄膜的材料是选自TiO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅、CeO₂、ZnS、ZnO、GaN、SiN_x、AlN、Al₂O₃、SiO₂与MgF₂中的两种材料。

15.如权利要求13所述的发光二极管的制造方法，其中该基板的材料包括蓝宝石、碳化硅、硅、砷化镓、铝酸锂、镓酸锂或氮化铝。

16.一种发光二极管的制造方法，包括：

a)在基板上形成第一形态半导体层；

b)在该第一形态半导体层上形成主动发光层；

c)在该主动发光层上形成第二形态半导体层；以及

选择在步骤a之前或在步骤c后，利用自我复制式光子晶体制作方法，在该基板底下形成锯齿状多层膜，其中该锯齿状多层膜是呈周期性堆叠的光子晶体结构，并且由两个或两个以上不同折射率的材料交替堆叠而成。