[发明专利]高光取出率发光二极管,及其制作方法

权利要求书

1.一种高光取出率发光二极管，包含一个磊晶基板、一个发光单元，及一个用以提供电能至该发光单元的电极单元；其特征在于：该磊晶基板具有一个基材，及多个第一透光锥，该基材具有一个平坦的表面，所述第一透光锥呈锥状，是由与该基材不同且折射率低于该基材的材料构成而形成于该表面，且任两个相邻的第一透光锥彼此不连接，该发光单元设置在该磊晶基板具有所述第一透光锥的表面，在接收电能时以光电效应发光，具有依序自该基材及所述第一透光锥的表面向上形成的一个第一型半导体层、一个发光层，及一个电性与该第一型半导体层相反的第二型半导体层，且该第一型半导体层具有一个与该基材及所述第一透光锥连接的底膜、多个形成于该底膜表面的第二透光锥，及一个形成于该底膜及所述第二透光锥表面的顶膜，所述第二透光锥呈锥状，由折射率与该顶膜及底膜不同的材料构成，且任两个相邻的第二透光锥彼此不连接。

2.根据权利要求1所述的高光取出率发光二极管，其特征在于：该每一个第一透光锥呈圆锥状，具有一个与该表面连接的第一底面，及一个由该第一底面至该第一透光锥顶部的第一高度，该底面的最大宽度为第一宽度，所述第一透光锥的第一高度与第一宽度的比值介于0.25～1.0之间，且任两个相邻的第一透光锥的间距不大于1μm。

3.根据权利要求1所述的高光取出率发光二极管，其特征在于：该第一型半导体层的底膜与所述第一透光锥的表面共同界定出至少一个气穴。

4.根据权利要求1所述的高光取出率发光二极管，其特征在于：该每一个第二透光锥呈圆锥状，具有一个与该底膜连接的第二底面，及一个由该第二底面至该第二透光锥顶部的第二高度，该第二底面的最大宽度为第二宽度，所述第二透光锥的第二高度与第二宽度比值介于0.25～1.0之间，且任两个相邻的第二透光锥的间距不大于1μm。

5.根据权利要求1所述的高光取出率发光二极管，其特征在于：该基材的构成材料包括氧化铝、碳化硅、硅，或氮化铝。

6.根据权利要求1所述的高光取出率发光二极管，其特征在于：所述第一透光锥的构成材料选自氧化硅、氮氧化硅，及氟化镁。

7.根据权利要求1所述的高光取出率发光二极管，其特征在于：所述第二透光锥的构成材料选自氧化硅、氮氧化硅，及氟化镁。

8.一种如权利要求1所述的高光取出率发光二极管的制作方法，其特征在于：该制作方法包含：

(a)自一个基材表面依序形成一个第一蚀刻层及一个第一光阻层，该第一蚀刻层是由与该基材不同且折射率低于该基材的材料构成，接着，以微影制程令该第一光阻层形成一个第一屏蔽图案；

(b)将该具有第一屏蔽图案的基材加热至不高于该第一光阻层构成材料的玻璃转换温度，对该第一屏蔽图案进行热整形；

(c)以该经过热整形的第一屏蔽图案为屏蔽，利用干式蚀刻方式，令该第一蚀刻层形成多个彼此间隔且呈锥状的第一透光锥，之后移除该第一屏蔽图案；

(d)于该基材及所述第一透光锥的表面形成一个由第一型半导体材料构成的底膜，再于该底膜表面依序形成一个第二蚀刻层及一个第二光阻层，再以微影制程令该第二光阻层形成一个第二屏蔽图案；

(e)将该具有第二屏蔽图案的基材加热至该第二光阻层构成材料的玻璃转换温度，对该第二屏蔽图案进行热整形，再以该经过热整形的第二屏蔽图案为屏蔽，利用干式蚀刻方式，令该第二蚀刻层形成多个彼此间隔且呈锥状的第二透光锥，然后移除该第二屏蔽图案，接着再于该底膜及所述第二透光锥的表面形成一个由第一型半导体材料构成的顶膜，完成该第一型半导体层；

(f)于该第一型半导体层表面依序形成一个发光层及一个电性与该第一型半导体层相反的第二型半导体层。

9.根据权利要求8所述的高光取出率发光二极管的制作方法，其特征在于：该制作方法还包含一个步骤(g)，形成一个提供电能至该发光单元的电极单元。

10.根据权利要求8所述的高光取出率发光二极管的制作方法，其特征在于：该步骤(c)是控制令该基材与该第一屏蔽图案的蚀刻选择比介于1∶0.5～1∶1.5。