本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體發(fā)光二極管領(lǐng)域，尤其是涉及一種側(cè)壁粗化高亮度發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
四元系 AlGaInP 是一種具有直接寬帶隙的半導(dǎo)體材料，已廣泛應(yīng)用于多種光電子器件的制備。由于AlGaInP材料的發(fā)光波段可以覆蓋可見光的紅光到黃綠波段，由此制成的可見光發(fā)光二極管受到廣泛關(guān)注。
傳統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)AlGaInP發(fā)光二極管的表層為GaP窗口層，由于GaP同封裝材料的折射率差較大，導(dǎo)致大部分的光在出射到GaP窗口層時(shí)發(fā)生全反射，導(dǎo)致光取出效率較低。有人采用表面粗化的技術(shù)來改變出光角度，但效果不佳，粗化造成P-GaP橫向擴(kuò)展能力變差，歐姆接觸變差，由于電極下方附近區(qū)域的電流密度較高，離電極較遠(yuǎn)區(qū)域的電流密度較低，導(dǎo)致整體的電流注入效率偏低，從而降低了發(fā)光二極管的出光效率。高亮度反極性AlGaInP芯片采用鍵合工藝實(shí)現(xiàn)襯底置換，用熱性能好的硅襯底（硅的熱導(dǎo)率約為1.5W/K.cm）代替砷化鎵襯底（砷化鎵的熱導(dǎo)率約為0.8W/K.cm），AlGaInP芯片具有更低熱阻值、散熱性能更好的優(yōu)點(diǎn)，并且還可采用高反射率的全方位反射鏡技術(shù)來提高反射效率。雖然采用表面粗化技術(shù)能改善AlGaInP芯片與封裝材料界面處的全反射，亮度會(huì)更高，但是由于制作步驟繁多，工藝非常復(fù)雜，導(dǎo)致制作成本偏高，成品率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種不僅可以縮小發(fā)光層同封裝材料間的折射率差、有助于光的取出、而且可以保護(hù)發(fā)光區(qū)減少漏電異常、提升產(chǎn)品可靠性的側(cè)壁粗化高亮度發(fā)光二極管。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種側(cè)壁粗化高亮度發(fā)光二極管，包括砷化鎵永久襯底，在砷化鎵永久襯底的上面依次設(shè)置有緩沖層、發(fā)光層、窗口層和第一電極，緩沖層為n型砷化鎵，發(fā)光層包括AlAs/AlGaAs反射層、N-AlGaInP下限制層、AlGaInP有源層、P-AlGaInP上限制層、P-GaInP緩沖層和P-GaP粗化層，窗口層為SiN光學(xué)薄膜，在砷化鎵永久襯底的下面設(shè)有第二電極，特征是：P-GaP粗化層包含P-GaP正面粗化層和P-GaP側(cè)壁粗化層兩部分，在P-GaP正面粗化層上設(shè)有第一電極，P-GaP側(cè)壁粗化層呈V型槽結(jié)構(gòu),P-GaP粗化層的總厚度在7000～10000nm。
粗化層的粗化深度在300～500nm。
窗口層的厚度在50～100nm，窗口層包覆了P-GaP正面粗化層的表面和P-GaP側(cè)壁粗化層的表面。
型槽的傾斜角度60～80°，深度為20～40μm。
具有較高的摻雜深度，摻雜深度在800～1200nm，摻雜源為鎂（Mg）；足夠的摻雜深度一方面保證粗糙形貌，有利于光的取出，另一方面可以保證粗化后摻雜層不被破壞，有助于電流的橫向擴(kuò)展。V型槽的傾斜角度60～80°，深度為20～40μm，可以保證在粗化時(shí)達(dá)到一個(gè)最佳的粗糙化效果，有助于發(fā)光區(qū)內(nèi)部的光從側(cè)面取出。粗糙化表面經(jīng)過窗口層(SiN光學(xué)薄膜)的包覆，不僅可以縮小發(fā)光層同封裝材料間的折射率差，有助于光的取出，而且可以保護(hù)發(fā)光區(qū)減少漏電異常，提升產(chǎn)品可靠性。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
一種側(cè)壁粗化高亮度發(fā)光二極管，包括砷化鎵永久襯底101，在砷化鎵永久襯底101的上面依次設(shè)置有N-GaAs緩沖層102、AlAs/AlGaAs反射層103、N-AlGaInP下限制層104、AlGaInP有源層105、P-AlGaInP上限制層106、P-GaInP緩沖層107和P-GaP粗化層108，P-GaP粗化層108包含P-GaP正面粗化層112和P-GaP側(cè)壁粗化層113兩部分，在P-GaP正面粗化層112上設(shè)置第一電極110，P-GaP側(cè)壁粗化層113呈V型槽結(jié)構(gòu)，窗口層109為SiN光學(xué)薄膜，在砷化鎵永久襯底101的下面設(shè)有第二電極層111。 P-GaP粗化層108的總厚度在7000～10000nm。
粗化層108的粗化深度在300～500nm。
窗口層109的厚度在50～100nm，窗口層109包覆了P-GaP正面粗化層112的表面和P-GaP側(cè)壁粗化層113的表面。
型槽114的傾斜角度60～80°，深度為20～40μm，可以保證在粗化時(shí)達(dá)到一個(gè)最佳的粗糙化效果，有助于發(fā)光層內(nèi)部的光從側(cè)面取出。