发光二极管的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种发光二极管的制备方法，其包括以下步骤：步骤a：提供一基底，该基底具有一外延生长面；步骤b：在基底的外延生长面依次外延生长一第一半导体层、一活性层以及一第二半导体层；步骤c：形成一金属层于所述第二半导体层远离基底的一侧；步骤d：依次形成一折射率与有源层的整体的等效折射率之差小于等于0.3的第一光学对称层于金属层的远离基底的表面以及一折射率与基底的折射率之差小于等于0.1的第二光学对称层于所述第一光学对称层远离基底的表面；以及步骤e：制备一第一电极与第一半导体层电连接，制备一第二电极与第二半导体层电连接。所述发光二极管具有良好的出光率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，其包括以下步骤：步骤a：提供一基底，该基底具有一外延生长面；步骤b：在基底的外延生长面依次外延生长一第一半导体层、一活性层以及一第二半导体层；步骤c：形成一金属层于所述第二半导体层远离基底的一侧；步骤d：依次形成一折射率与有源层的整体的等效折射率之差小于等于0.3的第一光学对称层于金属层的远离基底的表面以及一折射率与基底的折射率之差小于等于0.1的第二光学对称层于所述第一光学对称层远离基底的表面；以及步骤e：制备一第一电极与第一半导体层电连接，制备一第二电极与第二半导体层电连接。所述发光二极管具有良好的出光率。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
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一基底、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。所述N型半导体层、活性层以及P型半导体层依次层叠设置在基底表面。所述P型半导体层远离基底的表面作为发光二极管的出光面。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，来自活性层的近场倏逝光波在向外辐射的过程中均由于迅速衰减而无法出射，从而被限制在半导体结构的内部，被半导体结构内的材料完全吸收，影响了半导体结构的出光率。
技术实现思路
综上所述，确有必要提供一种光取出效率较高的。一种，其包括以下步骤:步骤a:提供一基底，该基底具有一外延生长面；步骤b:在基底的外延生长面依次外延生长一第一半导体层、一活性层以及一第二半导体层；步骤c:形成一第三光学对称层于所述第二半导体层远离基底的表面，所述第三光学对称层的折射率的范围为1.2至1.5 ;步骤d:形成一金属层于所述第二半导体层远离基底的一侧；步骤e:形成一第四光学对称层于所述金属层远离基底的表面，所述第四光学对称层的折射率的范围为1.2至1.5 ;步骤f:依次形成一第一光学对称层于所述第四光学对称层远离基底的一侧和一第二光学对称层于所述第一光学对称层远离基底的表面，所述第一光学对称层的折射率Ii1与所述缓冲层和有源层的整体的等效折射率112的差值An1小于等于0.3,其中An1=In1-1i2I ,所述第二光学对称层的折射率n3与基底的折射率n4之差An2小于等于0.1,其中Δη2=|η3-η4| ;以及步骤g:制备一第一电极与第一半导体层电连接，制备一第二电极与第二半导体层电连接。与现有技术相比，本专利技术提供的具有以下有益效果:本专利技术所提供的制备方法制备得到的发光二极管在工作过程中，由活性层产生的近场倏逝波到达金属层后，在金属层的作用下近场倏逝波被放大并转换成为金属等离子体，金属等离子体被金属层散射，从而向周围传播，由于半导体结构以金属层为对称中心，位于金属层两侧对称位置的两元件的折射率相近，因此，该对称结构可改变金属等离子体的场分布，使得金属等离子体均匀地向金属层的上下两侧均匀传播，金属等离子体经由第二光学对称层和基底均匀出射。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术第一实施例提供的半导体结构的结构示意图。图2为本专利技术第二实施例提供的半导体结构的结构示意图。图3为本专利技术第三实施例提供的半导体结构的结构示意图。图4为本专利技术第四实施例提供的半导体结构的结构示意图。图5为本专利技术第五实施例提供的半导体结构的结构示意图。图6为图5中的半导体结构中形成有三维纳米结构的第二半导体层的结构示意图。图7为图5中的半导体结构中形成有三维纳米结构的第二半导体层的扫描电镜示意图。图8为本专利技术第六实施例提供的发光二极管的结构示意图。图9为本专利技术第七实施例提供的图8中的的工艺流程图。图10为本专利技术第九实施例提供的发光二极管的结构示意图。图11为本专利技术第十一实施例提供的发光二极管的结构示意图。图12为本专利技术第十二实施例提供的发光二极管的结构示意图。图13为本专利技术第十四实施例提供的发光二极管的结构示意图。图14为本专利技术第十六实施例提供的发光二极管的结构示意图。图15为本专利技术第十七实施例提供的太阳能电池的结构示意图。图16为本专利技术第十八实施例提供的波导管的横截面示意图。主要元件符号说明【权利要求】1.一种，其包括以下步骤: 步骤a:提供一基底，该基底具有一外延生长面； 步骤b:在基底的外延生长面依次外延生长一第一半导体层、一活性层以及一第二半导体层； 步骤C:形成一第三光学对称层于所述第二半导体层远离基底的表面，所述第三光学对称层的折射率的范围为1.2至1.5 ; 步骤d:形成一金属层于所述第二半导体层远离基底的一侧； 步骤e:形成一第四光学对称层于所述金属层远离基底的表面，所述第四光学对称层的折射率的范围为1.2至1.5 ; 步骤f:依次形 成一第一光学对称层于所述第四光学对称层远离基底的一侧和一第二光学对称层于所述第一光学对称层远离基底的表面，所述第一光学对称层的折射率Il1与所述缓冲层和有源层的整体的等效折射率n2的差值An1小于等于0.3，其中An1= | H1-1i21，所述第二光学对称层的折射率n3与基底的折射率n4之差An2小于等于0.1,其中Δη2=|η3_η4| ；以及 步骤g:制备一第一电极与第一半导体层电连接，制备一第二电极与第二半导体层电连接。2.如权利要求1所述的，其特征在于，所述金属层的材料为金、银、铝、铜、金银合金、金铝合金或银铝合金。3.如权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤d中，所述金属层的制备方法为蒸镀或溅射。4.如权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤d中，所述金属层的厚度为10纳米至30纳米。5.如权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤b中，所制备得到的第二半导体层的厚度为5纳米至20纳米。6.如权利要求1所述的，其特征在于，所制备的第三光学对称层的折射率与所制备的第四光学对称层的折射率一致。7.如权利要求1所述的，其特征在于，所制备的第三光学对称层的厚度或所制备的第四光学对称层的厚度分别为5纳米至40纳米。8.如权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤f中，所制备的第一光学对称层的厚度与有源层的整体厚度一致。9.如权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤f中，所制备的第二光学对称层的厚度为30纳米至80纳米。10.如权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤b结束后，所述步骤C进行之前进一步包括形成多个三维纳米结构于第二半导体层的远离基底的表面。11.如权利要求10所述的，其特征在于，所述形成三维纳米结构的方法包括以下步骤: 在所述第二半导体层远离基底的表面设置一图案化的掩模层，所述图案化的掩模层包括多个条形凸起结构并排延伸，相邻的条形凸起结构之间形成一沟槽，所述第二半导体层通过该沟槽暴露出来；刻蚀所述第二半导体层，在所述第二半导体层远离基底的表面形成多个凹槽，使所述掩模层中相邻的多个条形凸起结构依次两两闭合；以及，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管的制备方法，其包括以下步骤：步骤a：提供一基底，该基底具有一外延生长面；步骤b：在基底的外延生长面依次外延生长一第一半导体层、一活性层以及一第二半导体层；步骤c：形成一第三光学对称层于所述第二半导体层远离基底的表面，所述第三光学对称层的折射率的范围为1.2至1.5；步骤d：形成一金属层于所述第二半导体层远离基底的一侧；步骤e：形成一第四光学对称层于所述金属层远离基底的表面，所述第四光学对称层的折射率的范围为1.2至1.5；步骤f：依次形成一第一光学对称层于所述第四光学对称层远离基底的一侧和一第二光学对称层于所述第一光学对称层远离基底的表面，所述第一光学对称层的折射率n1与所述缓冲层和有源层的整体的等效折射率n2的差值?n1小于等于0.3，其中?n1=|n1?n2|，所述第二光学对称层的折射率n3与基底的折射率n4之差?n2小于等于0.1，其中?n2=|n3?n4|；以及步骤g：制备一第一电极与第一半导体层电连接，制备一第二电极与第二半导体层电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张淏酥，朱钧，李群庆，金国藩，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：