[发明专利]一种反射结构、发光二极管及其制造方法

说明书

本发明提供一种反射结构、发光二极管及其制造方法，DBR结构中分散由于弥散反射粒子，该弥散反射粒子的反射率至少大于DBR结构中反射率较小的反射率，并且至少分布在DBR结构中折射率较小的材料层中，也可以分布在DBR结构的每一材料层中。上述弥散反射粒子选自反射率较高的金属粒子，例如Al、Ag及Au中的任意一种或几种。由于弥散反射粒子本身具有高反射能力，在发光二极管发光射入DBR层中时，可直接反射入射光回到正面，减少光在DBR膜层中的散射和吸收的损耗，提升芯片的发光效率。另外，弥散反射粒子的粒径小于形成DBR结构的材料的粒径，配合离子源辅助镀膜，可将弥散反射粒子紧密嵌入DBR膜层的空隙中，提升膜层的致密性和膜层平整度。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，特别涉及一种反射结构、发光二极管及其制造方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种将电能转化为光能的半导体发光器件，它以半导体PN结注入式电致发光原理制成。LED具有能耗低、体积小、寿命长、稳定性好、响应快和发光波长稳定等优点，目前已经在照明、家电、显示器、指示灯具等领域有很好的应用。LED产品的发光效率的提升是本领域技术人员的研究的热点，目前发光效率在提升GaN层离子注入效率、增加电流扩散层、衬底图形化、底部镀反射层等方法提升。

底部镀反射层目前多使用DBR(Distributed Bragg Reflector)，它是一种分布式布拉格反射镜，是由不同折射率的材料以排列组成的周期结构，通过光的干涉作用实现光的反射，可将射向芯片背面的光极大的反射回芯片内部，再从正面或是侧面发出。芯片能力的提升需要各个方面的技术累加，所以针对DBR膜层的研究也是技术人员关注的重点之一。

DBR膜层设计高低折射率不同材料交叠出现，同时控制光在每一层中的行进光程，最终达成接近全反射的效果。DBR是利用光的干涉原理来实现高反射效果，光在膜层中不断的反射和折射，不可避免会存在一些散射和吸收，这部分光的损失对芯片的亮度也有极大的影响。因此需要找到能够克服现有技术的上述缺点的性能更佳的反射结构。

发明内容

鉴于现有技术中发光二极管的DBR结构存在的上述问题，本发明提供一种反射结构、发光二极管及其制造方法，本发明中，在DBR结构中分散弥散反射粒子，弥散反射粒子的反射率至少大于所述第一材料层的反射率和所述第二材料层的反射率中较小的反射率。由于弥散反射粒子本身具有高反射能力，在发光二极管发光射入DBR层中时，可直接反射入射光回到正面，减少光在DBR膜层中的散射和吸收的损耗，提升芯片的发光效率。

根据本发明的一个实施例，提供一种用于发光二极管的反射结构，其包括DBR结构以及分散在所述DBR结构中的弥散反射粒子，所述DBR结构包括交替叠置的第一材料层和第二材料层，所述第一材料层和所述第二材料层的折射率不同，所述弥散反射粒子的反射率至少大于所述第一材料层的反射率和所述第二材料层的反射率中较小的反射率。

可选地，所述弥散反射粒子在所述弥散反射粒子所在的材料层中的占比介于0.1％～10％。

可选地，所述弥散反射粒子为金属粒子。

可选地，所述弥散反射粒子包括Al、Ag及Au中的任意一种或几种。

可选地，所述弥散反射粒子分散在所述第一材料层和所述第二材料层中折射率较小的材料层中的至少一层中。

可选地，所述弥散反射粒子分散在至少一层所述第一材料层及至少一层所述第二材料层中。

可选地，所述第一材料层的折射率小于所述第二材料层的折射率。

根据本发明的另一实施例，提供一种发光二极管，其包括：