[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，其特征在于，包括：

表面偏移(111)晶面1～9度的硅衬底；晶面依次位于硅衬底上方的缓冲层、有源层、帽层；

所述发光二极管还包括多个沟槽，所述沟槽的深度至少自所述帽层延伸至缓冲层顶部；

所述发光二极管还包括位于所述沟槽内的透光元件。

2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，还包括位于所述硅衬底下方的散热层。

3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，还包括位于所述硅衬底和缓冲层之间的外延层。

4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述沟槽侧壁与沟槽底部夹角为120°～150°。

5.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述透光元件在发光二极管光出射方向上包括透镜结构。

6.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，还包括位于帽层上方的接触层。

7.如权利要求6所述的发光二极管，其特征在于，所述接触层在发光二极管的光出射方向上包括透镜结构。

8.如权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，还包括第一电极，其中，所述接触层包括多个透镜结构，

第一电极位于接触层上、处于透镜结构之间，所述第一电极包括用于连接电源正极的第一电极连接端。

9.如权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述透光元件的透镜结构在光出射方向上涂敷有荧光粉。

10.如权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，所述接触层的透镜结构在光出射方向上涂敷有荧光粉。

11.一种发光二极管的制造方法，其特征在于，包括：

提供表面偏移(111)晶面1～9度的硅衬底；

在所述硅衬底上方依次形成缓冲层、有源层、帽层；

形成至少自帽层延伸至缓冲层顶部的沟槽；

向沟槽内填充透光材料。

12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，还包括在所述硅衬底上方依次形成缓冲层、有源层、帽层之后，在所述硅衬底下方形成散热层，所述散热层的材料包括钛、铝、银、金及其合金中的任意一种。

13.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，还包括在所述硅衬底和缓冲层之间形成外延层，所述外延层的材料包括氮化铝。

14.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，还包括在形成帽层之后，形成沟槽之前，在帽层上形成接触层。

15.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述缓冲层包括N型掺杂的氮化镓；有源层包括多量子阱有源层，所述多量子阱有源层包括氮化铟镓；所述帽层包括P型掺杂的氮化镓；所述接触层包括P型掺杂的氮化镓。

16.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述缓冲层包括N型掺杂的氮化铝镓；有源层包括P型掺杂的氮化铝镓，所述帽层包括P型掺杂的氮化镓；所述接触层包括P型掺杂的氮化铝镓。

17.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，在形成接触层之后，在接触层上形成透镜结构。

18.如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，在接触层上形成透镜结构的步骤包括：

在接触层上通过光刻形成多个圆形光刻胶台；

对所述圆形光刻胶台在150℃～200℃温度下烘烤，使所述圆形光刻胶台成为球冠状光刻胶；

以所述球冠状光刻胶为掩膜，离子束刻蚀所述接触层形成透镜结构。

19.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，向沟槽内填充透光材料后，在温度为150℃～200℃范围内，高温烘烤所述透光材料，使所述透光材料的顶部呈透镜结构，形成包括透镜结构的透光元件。

20.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，接触层包括多个透镜结构，在填充透光材料之后，在接触层上、透镜结构之间形成包括第一电极连接端的第一电极。

21.如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，还包括在接触层的透镜结构上涂敷荧光粉。

22.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于，还包括在透光元件的透镜结构上涂敷荧光粉。