[发明专利]发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管。

背景技术

由氮化镓半导体材料制成的高效蓝光、绿光和白光发光二极管具有寿命长、节能、绿色环保等显著特点，已被广泛应用于大屏幕彩色显示、汽车照明、交通信号、多媒体显示和光通讯等领域，特别是在照明领域具有广阔的发展潜力。

传统的发光二极管通常包括N型半导体层、P型半导体层、设置在N型半导体层与P型半导体层之间的活性层、设置在P型半导体层上的P型电极(通常为透明电极)以及设置在N型半导体层上的N型电极。发光二极管处于工作状态时，在P型半导体层与N型半导体层上分别施加正、负电压，这样，存在于P型半导体层中的空穴与存在于N型半导体层中的电子在活性层中发生复合而产生光，光从发光二极管中射出。

然而，现有的发光二极管的光取出效率(光取出效率通常指活性层中所产生的光从发光二极管内部释放出的效率)较低，其主要原因是由于半导体的折射率大于空气的折射率，来自活性层的大角度光在半导体与空气的界面处发生全反射，从而大部分大角度光被限制在发光二极管的内部，直至被发光二极管内的材料完全吸收，影响了发光二极管的出光率。

发明内容

综上所述，确有必要提供一种光取出效率较高的发光二极管。

本发明提供一种发光二极管，其包括：一基底；一第一半导体层、一活性层以及一第二半导体层依次层叠设置于所述基底的一表面，且所述第一半导体层靠近基底设置；一第一电极与所述第一半导体层电连接；一第二电极与所述第二半导体层电连接；所述第一半导体层在与所述基底结合的表面形成多个纳米级的凹槽，所述第一半导体层与基底之间构成多个纳米级孔洞，一碳纳米管层设置于所述第一半导体层和基底之间，所述碳纳米管层设置于该孔洞内。

与现有技术相比，本发明提供的发光二极管具有以下有益效果：第一，所述第一半导体层在与所述基底结合的表面形成多个凹槽，该多个凹槽可起到散射的作用，当活性层中产生的部分光子以大角度入射到该多个凹槽时，该多个凹槽会改变光子的运动方向，使之从第二半导体层射出，从而可以提高所述发光二极管的光取出率；第二，由于碳纳米管层具有良好的导热性，从而可以将发光二极管工作过程中产生的热量导出，从而延长所述发光二极管的使用寿命。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的发光二极管的制备方法的工艺流程图。

图2为本发明第一实施例提供的发光二极管的制备方法中采用的碳纳米管膜的扫描电镜照片。

图3为图2中的碳纳米管膜中的碳纳米管片段的结构示意图。

图4为本发明第一实施例提供的发光二极管的制备方法中采用的多层交叉设置的碳纳米管膜的扫描电镜照片。

图5为本发明第一实施例提供的发光二极管的制备方法中采用的碳纳米管线的扫描电镜照片。

图6为本发明第一实施例提供的发光二极管的制备方法中采用的扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。

图7为本发明第一实施例提供的发光二极管的制备方法中的第一半导体层与基底界面处的透射电镜照片。

图8为本发明第一实施例提供的发光二极管的结构示意图。

主要元件符号说明