一種用于照明的LED芯片制造技術

本實用新型專利技術公開一種用于照明的LED芯片，包括藍寶石襯底、由P型氮化鎵層和N型氮化鎵層組成的發光PN結、分別連接P型氮化鎵層和N型氮化鎵層的兩個引出電極，所述藍寶石襯底與發光PN結接觸的表面內具有若干個通孔；所述藍寶石襯底的通孔底部具有“燈泡狀”凹坑區，所述兩個引出電極位于所述發光PN結上表面，所述藍寶石襯底位于所述發光PN結下表面，所述通孔的直徑為50~200nm，所述通孔的深度為50~200nm。本實用新型專利技術用于照明的LED芯片有利利于減少全反射，并增大了界面的面積，大大提升界面處的出光效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于照明的LED芯片，屬于LED燈泡領域。
技術介紹
納米壓印(NIL, Nano Imprint Lithography)是一種納米微制造技術,利用該技術，可以將由電子束直寫(e-Beam Lithiography)或聚焦離子束(FIB)技術制備的模具的納米結構通過“印章”的辦法轉移到基底材質上。在GaN LED領域，由于半導體介質的折射率較高，故LED芯片的光提取效率固有地低。產生的光大多數在半導體和空氣或藍寶石基板的交界面發生內部反射，能提取并進入空氣的光只有一小部分。曾經提出過好多通過增強光提取效率來提高LED效率的主意。目前LED業界采用的兩種主要方法是隨機紋理和成形 藍寶石襯底(PSS)技術。納米成形化藍寶石襯底(NPSS)，可以認為是傳統微米級PSS的延伸。一些研究論文表明NPSS的效率比微米級PSS的發光效率約高1(Γ20%，與PSS相比將有明顯優勢。從制造工藝的角度看，NPSS的優勢不僅僅在于提高了效率。與微米級PSS相比，它結構更小，故藍寶石蝕刻的時間便可縮短。考慮外延生長，NPSS達到平面外延層所需的時間也較短。此夕卜，NPSS上生長的外延層可能有更好的外延層質量，具有進一步提高效率的潛力。但NPSS需要更高分辨率的光刻技術，由于波紋和缺陷的存在，光刻技術實乃一種挑戰且設備昂貴。而現有技術GaN LED由于GaN折射率大，導致很多光線出射不出而形成反射，因此如何進一步提高GaN LED光線出射率成為本領域技術人員努力的方向。
技術實現思路
本專利技術目的是提供一種用于照明的LED芯片，此用于照明的LED芯片有利利于減少全反射，并增大了界面的面積，大大提升界面處的出光效率。為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是一種用于照明的LED芯片，包括藍寶石襯底、由P型氮化鎵層和N型氮化鎵層組成的發光PN結、分別連接P型氮化鎵層和N型氮化鎵層的兩個引出電極，所述藍寶石襯底與發光PN結接觸的表面內具有若干個通孔；所述藍寶石襯底的通孔底部具有“燈泡狀”凹坑區。上述技術方案中進一步改進方案如下I、上述方案中，所述兩個弓I出電極位于所述發光PN結上表面，所述藍寶石襯底位于所述發光PN結下表面。2、上述方案中，所述通孔的直徑為5(T200nm，所述通孔的深度為5(T200nm。由于上述技術方案運用，本專利技術與現有技術相比具有下列優點和效果本技術用于照明的LED芯片將所述藍寶石襯底繞軸心旋轉經位于其上方的噴嘴通過濕法刻蝕從而在所述通孔下方形成“燈泡狀”凹坑區從而形成無數個納米級燈泡，不但因其形狀利于減少全反射，也增大了界面的面積，故可大大提升界面處的出光效率，而且這種新型濕蝕法，也能將襯底缺陷腐蝕掉，減少GaN外延層缺陷，故而提高發光效率，來自上部(GaN處)的光子進入凹坑區如同形成無數個燈泡，將光線導出GaN進入藍寶石基板,大大提升了出光效率。附圖說明附圖I為現有技術LED芯片結構示意圖；附圖2為本專利技術藍寶石襯底結構示意圖；附圖3為本專利技術藍寶石襯底制造工藝示意圖。以上附圖中1、藍寶石襯底；2、P型氮化鎵層；3、N型氮化鎵層；4、發光PN結；5、引出電極；6、通孔；7、“燈泡狀”凹坑區；8、噴嘴。具體實施方式以下結合附圖及實施例對本專利技術作進一步描述實施例一種用于照明的LED芯片，包括藍寶石襯底I、由P型氮化鎵層2和N型氮化鎵層3組成的發光PN結4、分別連接P型氮化鎵層2和N型氮化鎵層3的兩個引出電極5，所述藍寶石襯底I與發光PN結4接觸的表面內具有若干個通孔6 ;所述藍寶石襯底的通孔6底部具有“燈泡狀”凹坑區7。上述兩個弓I出電極5位于所述發光PN結4上表面，所述藍寶石襯底I位于所述發光PN結4下表面。上述通孔6的直徑為5(T200nm，所述通孔6的深度為5(T200nm。將所述藍寶石襯底I涂覆一光刻膠層，將多孔氧化鋁膜壓板的表面圖形轉移到所述藍寶石襯底I表面的光刻膠層上并固化；刻蝕所述藍寶石襯底I從而在此藍寶石襯底上形成所述若干個通孔6，可以為經干法刻蝕形成所述若干個通孔6后，將所述藍寶石襯底I繞軸心旋轉經位于其上方的噴嘴8通過濕法刻蝕從而在所述通孔6下方形成“燈泡狀”凹坑區7。采用上述用于照明的LED芯片時，在所述通孔下方形成“燈泡狀”凹坑區從而形成無數個納米級燈泡，不但因其形狀利于減少全反射，也增大了界面的面積，故可大大提升界面處的出光效率，而且這種新型濕蝕法，也能將襯底缺陷腐蝕掉，減少GaN外延層缺陷，故而提高發光效率，來自上部(GaN處)的光子進入凹坑區如同形成無數個燈泡，將光線導出GaN進入藍寶石基板，大大提升了出光效率。上述實施例只為說明本專利技術的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本專利技術的內容并據以實施，并不能以此限制本專利技術的保護范圍。凡根據本專利技術精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。權利要求1.一種用于照明的LED芯片，包括藍寶石襯底(I)、由P型氮化鎵層(2)和N型氮化鎵層(3 )組成的發光PN結(4 )、分別連接P型氮化鎵層(2 )和N型氮化鎵層(3 )的兩個引出電極(5)，所述藍寶石襯底(I)與發光PN結(4)接觸的表面內具有若干個通孔(6);其特征在于所述藍寶石襯底的通孔(6)底部具有“燈泡狀”凹坑區(7)。2.根據權利要求I所述的LED芯片，其特征在于所述兩個引出電極(5)位于所述發光PN結(4)上表面，所述藍寶石襯底(I)位于所述發光PN結(4)下表面。3.根據權利要求I所述的LED芯片，其特征在于所述通孔(6)的直徑為5(T200nm，所述通孔(6)的深度為5(T200nm。專利摘要本技術公開一種用于照明的LED芯片，包括藍寶石襯底、由P型氮化鎵層和N型氮化鎵層組成的發光PN結、分別連接P型氮化鎵層和N型氮化鎵層的兩個引出電極，所述藍寶石襯底與發光PN結接觸的表面內具有若干個通孔；所述藍寶石襯底的通孔底部具有“燈泡狀”凹坑區，所述兩個引出電極位于所述發光PN結上表面，所述藍寶石襯底位于所述發光PN結下表面，所述通孔的直徑為50~200nm，所述通孔的深度為50~200nm。本技術用于照明的LED芯片有利利于減少全反射，并增大了界面的面積，大大提升界面處的出光效率。文檔編號H01L33/20GK202633367SQ20122018655公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日專利技術者顧建祖 申請人:顧建祖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于照明的LED芯片，包括藍寶石襯底（1）、由P型氮化鎵層（2）和N型氮化鎵層（3）組成的發光PN結（4）、分別連接P型氮化鎵層（2）和N型氮化鎵層（3）的兩個引出電極（5），所述藍寶石襯底（1）與發光PN結（4）接觸的表面內具有若干個通孔（6）；其特征在于：所述藍寶石襯底的通孔（6）底部具有“燈泡狀”凹坑區（7）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧建祖，
申請(專利權)人：顧建祖，
類型：實用新型
國別省市：