發(fā)光二極管制造方法及發(fā)光二極管的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)光二極管的制造方法，包括以下的步驟：提供一個藍寶石基板，藍寶石基板的表面形成有多個凸出部；在藍寶石基板的表面成長一個未摻雜的GaN層，所述未摻雜的GaN層不完全覆蓋所述凸出部以露出凸出部的部分區(qū)域；在未摻雜的GaN層表面成長布拉格反射層直至覆蓋凸出部的頂部區(qū)域；對布拉格反射層以及未摻雜的GaN層進行蝕刻直至露出凸出部的頂部區(qū)域；以及在凸出部的頂部區(qū)域以及布拉格反射層上依次成長N型GaN層、活性層以及P型氮化鎵層。所述布拉格反射層可阻擋未摻雜的GaN層中的缺陷向上延伸，從而降低發(fā)光二極管的晶體缺陷。同時，布拉格反射層的高反射率特性也可以提高元件的出光效率。本發(fā)明還提供了一種由上述方法所制造的發(fā)光二極管。
【專利說明】 發(fā)光二極管制造方法及發(fā)光二極管
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管的制造方法，尤其涉及一種可有效降低晶體缺陷并提高元件出光效率的發(fā)光二極管制造方法及相應的發(fā)光二極管。
【背景技術】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)是一種可將電流轉換成特定波長范圍的光電半導體元件。發(fā)光二極管以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與集成電路匹配、驅動簡單、壽命長等優(yōu)點，從而可作為光源而廣泛應用于照明領域。
[0003]在LED的磊晶生長過程中，如何降低LED晶粒的晶體缺陷是人們需要考慮的問題。一種制備低缺陷的LED晶粒的方法是采用圖案化的藍寶石基板。即，在藍寶石基板上形成多個凸出部，所述多個凸出部可使到后續(xù)磊晶過程中半導體層形成側向生長，從而降低LED晶粒的晶體缺陷。然而，在上述過程中，直接在凸出部底部生長的磊晶層的缺陷仍然會在磊晶過程中向上延伸。并且，當采用圖案化的藍寶石基板時，缺陷容易集中在凸出部頂部的磊晶層中，從而對后續(xù)的磊晶層的成長造成影響。另一方面，使用圖案化基板還可以提高元件的出光效率，但這只是凸出部所造成的效應，凸出部之間的平坦部是無法提高出光效率的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，有必要提供一種可有效降低晶體缺陷以及提高元件出光效率的發(fā)光二極管的制造方法及相應的發(fā)光二極管。
[0005]一種發(fā)光二極管的制造方法，包括以下的步驟:
提供一個藍寶石基板，藍寶石基板的表面形成有多個凸出部；
在藍寶石基板的表面成長一個未摻雜的GaN層,所述未摻雜的GaN層不完全覆蓋所述凸出部以露出凸出部的部分區(qū)域；
在未摻雜的GaN層表面成長布拉格反射層直至覆蓋凸出部的頂部區(qū)域；
對布拉格反射層以及未摻雜的GaN層進行蝕刻直至露出凸出部的頂部區(qū)域；以及 在凸出部的頂部區(qū)域以及布拉格反射層上依次成長N型GaN層、活性層以及P型GaN層。
[0006]一種發(fā)光二極管,包括:
藍寶石基板，藍寶石基板的表面形成有多個凸出部；
未摻雜的GaN層，形成在相鄰兩個凸出部之間；
布拉格反射層，形成在未摻雜的GaN層的表面且位于相鄰兩個凸出部之間，所述布拉格反射層頂面的高度小于或等于凸出部頂面的高度；以及
N型GaN層、活性層以及P型GaN層，依次生長在凸出部的頂面以及布拉格反射層的頂面。
[0007]在上述發(fā)光二極管及發(fā)光二極管的制造方法中，在藍寶石基板的相鄰兩個凸出部之間形成布拉格反射層，由于布拉格反射層是由兩層折射率不同的材料交疊形成，在凸出部底部所生長的未摻雜的GaN層的缺陷將會被布拉格反射層所阻擋，從而不會影響后續(xù)N型GaN層、活性層以及P型GaN層的晶體質量。同時，通過蝕刻將位于凸出部頂部區(qū)域的未摻雜的GaN層以及布拉格反射層去除。此時，由于缺陷集中的部分被去除，在后續(xù)生長N型GaN層、活性層以及P型GaN層時，所述缺陷將不會影響其生長過程，從而降低后續(xù)半導體層生長過程中的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明實施例所提供的發(fā)光二極管的制造方法的第一個步驟。
[0009]圖2是本發(fā)明實施例所提供的發(fā)光二極管的制造方法的第二個步驟。
[0010]圖3是本發(fā)明實施例所提供的發(fā)光二極管的制造方法的第三個步驟。
[0011]圖4是本發(fā)明實施例所提供的發(fā)光二極管的制造方法的第四個步驟。
[0012]圖5是本發(fā)明實施例所提供的發(fā)光二極管的制造方法的第五個步驟。
[0013]圖6是本發(fā)明實施例所制造的發(fā)光二極管的光出射過程示意圖。
[0014]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種發(fā)光二極管的制造方法，包括以下的步驟: 提供一個藍寶石基板，藍寶石基板的表面形成有多個凸出部； 在藍寶石基板的表面成長一個未摻雜的GaN層,所述未摻雜的GaN層不完全覆蓋所述凸出部以露出凸出部的部分區(qū)域； 在未摻雜的GaN層表面成長布拉格反射層直至覆蓋凸出部的頂部區(qū)域； 對布拉格反射層以及未摻雜的GaN層進行蝕刻直至露出凸出部的頂部區(qū)域；以及 在凸出部的頂部區(qū)域以及布拉格反射層上依次成長N型GaN層、活性層以及P型GaN層。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，所述布拉格反射層由兩種具有不同折射率的材料交替排布而成。
3.如權利要求1所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，所述蝕刻布拉格反射層以及未摻雜的GaN層的過程以干蝕刻或者濕蝕刻的方法進行。
4.如權利要求1所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，所述活性層為多量子阱層。
5.如權利要求1所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，所述凸出部的截面為半圓形狀、三角形形狀或梯形形狀。
6.一種發(fā)光二極管，包括: 藍寶石基板，藍寶石基板的表面形成有多個凸出部； 未摻雜的GaN層，形成在相鄰兩個凸出部之間； 布拉格反射層，形成在未摻雜的GaN層的表面且位于相鄰兩個凸出部之間，所述布拉格反射層頂面的高度小于或等于凸出部頂面的高度；以及 N型GaN層、活性層以及P型GaN層，依次生長在凸出部的頂面以及布拉格反射層的頂面。
7.如權利要求6所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述布拉格反射層由兩種具有不同折射率的材料交替排布而成。
8.如權利要求6所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述蝕刻布拉格反射層以及未摻雜的GaN層的過程以干蝕刻或者濕蝕刻的方法進行。
9.如權利要求6所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述活性層為多量子阱層。
10.如權利要求6所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述凸出部的截面為半圓形狀、三角形形狀或梯形形狀。
【文檔編號】H01L33/20GK103811612SQ201210449845
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月12日 優(yōu)先權日:2012年11月12日
【發(fā)明者】邱鏡學, 林雅雯, 凃博閔, 黃世晟 申請人:展晶科技(深圳)有限公司, 榮創(chuàng)能源科技股份有限公司