[发明专利]一种具有特定图形的发光二极管外延结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有特定图形的发光二极管外延结构及其制备方法，所述外延结构包括GaAs衬底，所述GaAs衬底表面自下而上依次生长GaAs缓冲层、DBR层、N型限制层和多量子阱层，所述多量子阱层表面设有刻蚀区，所述刻蚀区表面蒸镀有绝缘层；所述外延结构还包括P型限制层、P型窗口层和P型欧姆接触层，所述P型限制层、P型窗口层和P型欧姆接触层自下而上依次生长在多量子阱层上。本发明工艺设计合理，操作简单，制备得到具有特定发光图形的二极管外延结构，不仅能代替传统瞄准镜中光源、分划板的组合，提高光源利用率，而且简化了工艺，提高了产品良率，具有较高的实用性。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，具体是一种具有特定图形的发光二极管外延结构及其制备方法。

背景技术

反射式瞄准镜是一种无放大倍率的光学瞄准具，其利用了球面反射的原理，使入射到眼睛的反射光线平行射入观察者眼中，使得观察者眼睛不必在镜片的中轴线上也能看到红点，可以提升移动目标或身体移动时的射击精度。反射式瞄准镜的光源部分目前有LED/LD光源、同位素放射光源等。

同位素放射源是用一种放射性元素辐射出的可见光作为光源，虽然其寿命非常长，但成本较高。LED/LD光源是将LED/LD前放置一片圆形或其他图案的分划板，光源发出的光经过分划板的限制后射向反射镜上，反射镜将光线反射成平行光射出。其特点是结构简单、功耗低而被广泛使用。但由于光源所发出的大部分光都被分划板挡住了，只有很少的的光发射出来，因此其光源利用率低。

同时，现有技术中进行具有特定图形的发光二极管的制备工艺复杂，操作难度大，易对二极管造成损伤，产品良率较低。

针对上述问题，我们设计了一种具有特定图形的发光二极管外延结构及其制备方法，这是我们亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有特定图形的发光二极管外延结构及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有特定图形的发光二极管外延结构，所述外延结构包括GaAs衬底，所述GaAs衬底表面自下而上依次生长GaAs缓冲层、DBR层、N型限制层和多量子阱层，所述多量子阱层表面设有刻蚀区，所述刻蚀区表面蒸镀有绝缘层；所述外延结构还包括P型限制层、P型窗口层和P型欧姆接触层，所述P型限制层、P型窗口层和P型欧姆接触层自下而上依次生长在多量子阱层上。

本发明公开了一种具有特定图形的发光二极管外延结构及其制备方法，通过本发明公开的技术方案能够得到具有特定图形的发光二极管，以此来代替传统瞄准镜中光源、分划板的组合，提高光源利用率；同时，为了便于进行发光二极管的工业生产，本发明又对外延结构的制备方法进行了改进；本发明中外延结构自下而上依次包括GaAs衬底、GaAs缓冲层、DBR层、N型限制层、多量子阱层、P型限制层、P型窗口层和P型欧姆接触层，在实际制备过程中，在多量子肼层生长结束后，利用光刻、ICP刻蚀工艺进行刻蚀区的制备，刻蚀直至N型限制层，能够对多量子肼层进行特定图形的限定，未被刻蚀的区域会在二极管导通时点亮，形成所需要的发光图案。

较优地，所述刻蚀区的深度为多量子阱层到N型限制层的距离。

较优地，所述绝缘层为SiO₂、SiN、Al₂O₃、Zr₂O中的任意一种。

本发明中刻蚀区表面蒸镀有绝缘层，绝缘层为SiO₂、SiN、Al₂O₃、Zr₂O中的任意一种，绝缘层的蒸镀可对P、N极进行隔断，起到绝缘保护的作用，同时在实际操作中，绝缘层上表面与多量子肼层位于同一平面上，能够对刻蚀区起到平坦化的作用，便于后续P型限制层的制备。