可提高發(fā)光二極管發(fā)光效率的微光學(xué)傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管的技術(shù)領(lǐng)域，特別提供一種可提高發(fā)光二極管發(fā)光效率的微光學(xué)傳輸系統(tǒng)的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管由于其低功耗、尺寸小和可靠性高而作為主要的光源得到迅猛的發(fā)展。特別近十年來發(fā)光二極管的利用領(lǐng)域正在迅速的擴(kuò)展。提高亮度和降低發(fā)光二極管的成本成為LED領(lǐng)域發(fā)展的目標(biāo)。
[0003]隨著技術(shù)的發(fā)展，采用多重量子講(multiplequantumwell，MQff)結(jié)構(gòu)作為有源層的發(fā)光二極管，能獲得很高的內(nèi)量子效率。因此，如何獲得較高的外量子效率成為發(fā)光二極管技術(shù)研究的熱點(diǎn)。目前，發(fā)光二極管外量子效率的提高主要集中在表面粗化、金屬反射鏡技術(shù)、圖形襯底等。而發(fā)光二極管上頂部基本都有焊臺(tái)電極，存在較大的擋光面積。因此，提高發(fā)光二極管電極區(qū)域的有源層光的萃取率能有效地增加外量子效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決上述問題，提供了一種可提高發(fā)光二極管發(fā)光效率的微光學(xué)傳輸系統(tǒng)的制作方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]可提高發(fā)光二極管發(fā)光效率的微光學(xué)傳輸系統(tǒng)的制作方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]S1:外延襯底上分別外延形成緩沖層、第一型導(dǎo)電層、有源層、第二型導(dǎo)電層和電極布拉格反射層；
[0008]S2:腐蝕去除焊臺(tái)電極制作區(qū)域之外的電極布拉格反射層，只留下焊臺(tái)電極制作區(qū)域內(nèi)的電極布拉格反射層，在所述焊臺(tái)電極制作區(qū)域內(nèi)的電極布拉格反射層上進(jìn)行掩膜并腐蝕制作出復(fù)數(shù)個(gè)圓柱狀孔洞，腐蝕深度直至所述第二型導(dǎo)電層表面；
[0009]S3:在所述焊臺(tái)電極制作區(qū)域內(nèi)的電極布拉格反射層和所述第二型導(dǎo)電層上及電極布拉格反射層的圓柱狀孔洞內(nèi)形成圖形制作層；
[0010]S4:在所述圖形制作層表面的焊臺(tái)電極制作區(qū)域進(jìn)行掩膜制作，加熱掩膜使掩膜軟化成圓弧臺(tái)型立體圖形；
[0011]S5:采用ICP蝕刻所述圓弧臺(tái)型立體圖形，在所述圖形制作層表面的焊臺(tái)電極制作區(qū)域形成圓弧臺(tái)型立體反射器；
[0012]S6:在焊臺(tái)電極制作區(qū)域形成焊臺(tái)電極；
[0013]S7:在所述外延襯底下方形成背面電極，裂片得到發(fā)光二極管芯片。
[0014]優(yōu)選的，所述圓弧臺(tái)型立體反射器與所述圖形制作層的圓柱狀體在垂直方向上位置重合、大小一樣，且數(shù)量相同。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟S6中包括，在焊臺(tái)電極制作區(qū)域分別形成焊臺(tái)電極的底部構(gòu)成部分和焊臺(tái)電極的頂部構(gòu)成部分，焊臺(tái)電極的底層構(gòu)成部分由吸光能力弱的金屬構(gòu)成，焊臺(tái)電極的頂層構(gòu)成部分由常規(guī)焊臺(tái)金屬構(gòu)成。
[0016]優(yōu)選的，所述焊臺(tái)電極的底層構(gòu)成部分的材料包括Ag金屬元素；所述焊臺(tái)電極的頂層構(gòu)成部分的材料包括Au、Pt、Ti金屬元素。
[0017]優(yōu)選的，所述圖形制作層的材料包括GaN、AlGaN, AlGaAs、GaAs、AlGaInP、GaInP、GaP0
[0018]優(yōu)選的，所述圖形制作層的厚度為0.1-10 μ m。
[0019]優(yōu)選的，所述單個(gè)圓弧臺(tái)型立體反射器的高度為0.5-5 μπι;底部平面直徑為0.5-30 μ m ;頂部平面直徑為0.1-3 μ m。
[0020]優(yōu)選的，所述電極布拉格反射層與所述圓弧臺(tái)型立體反射器的底部平面在垂直方向上的距離為0.5-10 μπι。
[0021]優(yōu)選的，所述圓弧臺(tái)型立體反射器的數(shù)量密度為1-500個(gè)/cm2。
[0022]優(yōu)選的，所述焊臺(tái)電極的厚度為5-20 μπι。
[0023]本發(fā)明主要采用在焊臺(tái)電極下方區(qū)域設(shè)置一層圖形制作層，圖形制作層內(nèi)下端部設(shè)置電極布拉格反射層，在圖形制作層表面的電極區(qū)域形成特殊規(guī)則的立體形狀反射器，立體形狀反射器的頂部制作成弧形曲面形成圓弧臺(tái)型立體圖形反射器，借助圓弧臺(tái)型立體圖形反射器改變有源層發(fā)出垂直于表面的光的傳播方向，且與頂部電極布拉格反射層形成多次發(fā)射，配合焊臺(tái)電極金屬材料的反光作用，與電極布拉格反射層組成一套光傳輸系統(tǒng)，避免光再次被有源層或外延襯底吸收，有效地把焊臺(tái)電極下部有源層發(fā)出的光有效地傳輸至外延層表面，增加焊臺(tái)電極遮光處光的萃取率。
【附圖說明】
[0024]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0025]圖1為本發(fā)明制作方法流程圖；
[0026]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖示標(biāo)號(hào):1_外延襯底；2_緩沖層；3_第一型導(dǎo)電層；4_有源層；5_第二型導(dǎo)電層；6_電極布拉格反射層；7_圖形制作層；8_圓弧臺(tái)型立體反射器；9_焊臺(tái)電極；10_背面電極。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種可提高發(fā)光二極管發(fā)光效率的微光學(xué)傳輸系統(tǒng)的制作方法，包括以下步驟:
[0030]S1:外延襯底⑴上分別外延形成緩沖層⑵、第一型導(dǎo)電層(3)、有源層⑷、第二型導(dǎo)電層(5)和電極布拉格反射層；
[0031]S2:腐蝕去除焊臺(tái)電極制作區(qū)域之外的電極布拉格反射層，只留下焊臺(tái)電極制作區(qū)域內(nèi)的電極布拉格反射層￠)，在所述焊臺(tái)電極制作區(qū)域內(nèi)的電極布拉格反射層(6)上進(jìn)行掩膜并腐蝕制作出復(fù)數(shù)個(gè)圓柱狀孔洞，腐蝕深度直至所述第二型導(dǎo)電層(5)表面；
[0032]S3:在所述焊臺(tái)電極制作區(qū)域內(nèi)的電極布拉格反射層(6)和所述第二型導(dǎo)電層(5)上及電極布拉格反射層(6)的圓柱狀孔洞內(nèi)形成圖形制作層(7)，即該若干個(gè)圓柱狀孔洞內(nèi)充滿所述圖形制作層材料；
[0033]S4:在所述圖形制作層(7)表面的焊臺(tái)電極制作區(qū)域進(jìn)行掩膜制作，加熱掩膜使掩膜軟化成圓弧臺(tái)型立體圖形；
[0034]S5:采用ICP蝕刻所述圓弧臺(tái)型立體圖形，在所述圖形制作層(7)表面的焊臺(tái)電極制作區(qū)域形成規(guī)則排列的圓弧臺(tái)型立體反射器(8);
[0035]S6:在焊臺(tái)電極制作區(qū)域形成焊臺(tái)電極(9)；
[0036]S7:在所述外延襯底下方形成背面電極(10)，裂片得到發(fā)光二極管芯片。
[0037]所述圓弧臺(tái)型立體反射器⑶位置與所述圖形制作層(7)的圓柱狀體在垂直方向上重合、大小一樣，且數(shù)量相同。
[0038]優(yōu)選的，所述圖形制作層(7)的材料包括GaN、AlGaN, AlGaAs, GaAs, AlGaInP,GaInP, GaP ;所述圖形制作層(7)的厚度為0.1_10 μm ;所述單個(gè)圓弧臺(tái)型立體反射器(8)的高度為0.5-5 μm，底部平面直徑為0.5-30 μm，頂部平面直徑為0.1-3 μπι ;所述電極布拉格反射層(6)與所述圓弧臺(tái)型立體反射器(8)的底部平面在垂直方向上的距離為
0.5-10 μπι ;所述圓弧臺(tái)型立體反射器(8)的數(shù)量密度為1-500個(gè)/cm2 ;所述焊臺(tái)電極(9)的厚度為5-20 μπι;所述焊臺(tái)電極的底層構(gòu)成部分的厚度為0.5-1 μπι ;焊臺(tái)電極的頂層構(gòu)成部分的厚度為5-19 μπι;所述背