[发明专利]发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管的制造方法。

背景技术

现在，发光二极管(Light Emitting Diode, LED)已经被广泛应用到很多领域。然而，发光二极管产生的光只有在小于临界角的情况下才能射出至外界，否则由于内部全反射的原因，大量的光将在发光二极管内部损失掉，无法射出至外界，导致发光二极管的出光率低下，亮度不高。

目前，利用蚀刻使得发光二极管表面粗化来增加发光二极管亮度的技术已为公众熟知。一种是利用高温的酸性液体(如硫酸，磷酸等)来对发光二极管进行蚀刻，其缺点为液体中易因温度不均而产生蚀刻速率不稳定的现象，且所使用的槽体需经良好的设计，使在高温操作的液体不具危险；另一种是利用紫外光照射加电压的方式，使半导体组件易和氢氧化钾产生反应，进而达成蚀刻的目的，但操作上需制作绝缘物保护，在芯片上布下电极线，再进行通电并进行紫外光照射蚀刻，由于电极导电性的问题使制作上只能在小片芯片上制作，而整片晶圆的制作上受限于电力的分布，而很难有良好的蚀刻均匀性，且制作流程较复杂。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种较高出光效率的发光二极管以及相应的制造方法。

一种发光二极管，包括基板、第一n型氮化镓层、第二n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层以及电极层。第一n型氮化镓层、第二n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层以及电极层依次形成在基板的表面。第二n型氮化镓层底面包括形成在边缘处的裸露的粗化表面，且所述粗化表面为反向极化氮化镓结构。

一种发光二极管的制造方法，包括以下步骤：

a：提供一基板；

b：在所述基板上成长缓冲层以及第一n型氮化镓层；

c：在所述第一n型氮化镓层表面形成一层图案化氮化铝层，所述氮化铝层覆盖在第一n型氮化镓层表面的边缘处；

d：在第一n型氮化镓层的未被氮化铝层覆盖的表面成长第二n型氮化镓层，所述第二n型氮化镓层成长至覆盖氮化铝层，且第二n型氮化镓层与氮化铝层所相邻的表面为反向极化氮化镓；

e：在第二n型氮化镓层表面依次成长发光层以及p型氮化镓层；

f：采用碱性溶液蚀刻掉所述氮化铝层，裸露出第二n型氮化镓层的与氮化铝层相邻的表面，并采用所述碱性溶液对裸露出的第二n型氮化镓层的表面进行蚀刻以形成粗化表面；以及

g：在p型氮化镓层表面制作电极层。

本发明提供的发光二极管中，由于氮化铝层容易被碱性溶液所蚀刻，且第二n型氮化镓层与氮化铝层相邻为反向极化(N-face)氮化镓，从而很容易对第二n型氮化镓层的表面进行粗化以提高发光二极管的光萃取率。并且，由于氮化铝层只位于第一n型氮化镓层和第二n型氮化镓层接触面的边缘位置，其不会增加第一n型氮化镓层和第二n型氮化镓层之间的接触电阻而影响发光二极管的性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基板的结构示意图。

图2是在图1的基板上生长缓冲层、未掺杂氮化镓层、第一n型氮化镓层以及氮化铝层的结构示意图。

图3是对图2中的氮化铝层进行蚀刻以进行图案化的过程的示意图。

图4是图3中的氮化铝层的俯视示意图。

图5是在图3中的第一n型氮化镓层未被氮化铝所覆盖的区域生长第二n型氮化镓层的过程的示意图。

图6是在图5中的第二n型氮化镓层的表面生长发光层及p型氮化镓层的过程的示意图。

图7是对图6中的氮化铝层和第二n型氮化镓层进行蚀刻后的示意图。

图8是在图7中的p型氮化镓层的表面制作电极的结构示意图。

图9是本发明第二实施例所提供的图案化氮化铝层的结构示意图。

主要元件符号说明