CN205645881U - 一种具有背镀dbr层的发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种具有背镀DBR层的发光二极管，包括：一衬底、一外延层，一第一DBR层、所述第一DBR层由第一材料层和折射率低于所述第一材料层的第二材料层交替层叠而成；其特征在于：所述第一DBR层和衬底之间还具有一致密度低于所述第一DBR层的第二DBR层，所述第二DBR层由第三材料层和折射率低于所述第三材料层的第四材料层交替层叠而成。本实用新型通过设置致密度不同的第一DBR层和第二DBR层，当从发光二极管的外延面对其进行激光划片时，膜层致密度较低的第二DBR层将划槽处发光二极管的部分应力转移到第二DBR层进行释放，从而改善切割时因应力无法释放而产生的“崩边”“崩角”异常。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体领域，尤其涉及一种具有背镀DBR层的发光二极管。
背景技术
半导体发光二极管（light-emission diodes，LED）因其具有体积小、能耗低、寿命 长、环保耐用等优点，已经被广泛地应用于指示灯、显示屏、背光源、照明等领域。LED的发光效率取决于其内量子效率和光提取效率。内量子是器件本身的电光转换效率，取决于晶体能带、缺陷、杂质、器件的垒晶组成及结构等。而图形化衬底、粗化处理、衬底背镀DBR层（分布布拉格反射层）等均是提高光提取效率的方法。
LED的制程包括前道制程和后道制程，前道制程主要是制作LED的图形，包括薄膜、蒸镀、化学、黄光等；而后道制程主要是将LED分割，包括研磨、划裂、测试、分选等。划裂制程通常为采用激光从LED的正面或者背面将其进行划片处理，再通过劈刀将其进行劈裂处理。
参看附图1，传统的LED结构包括具有相对的第一表面和第二表面的衬底10，沉积于衬底10的第一表面的外延层20以及沉积于衬底10的第二表面的DBR层30。DBR层30由折射率不同的两种材料层周期***替层叠而成，以反射从外延层20射入的光线，提高LED的光提取效率。而当LED背镀DBR层时，由于DBR层具有极高的反射性，不利于后续激光从LED背面进行划片，需从其正面进行划片。激光正划时，受外力作用，LED的内应力从激光划槽中释放，而产生“崩边”“崩角”的异常现象。
发明内容
为改善上述的问题，本发明提供了一种具有背镀DBR层的发光二极管，具体技术方案如下：
一种具有背镀DBR层的发光二极管，包括：
一衬底，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面；
一外延层，沉积于所述衬底的第一表面；
一第一DBR层，沉积于所述衬底的第二表面，所述第一DBR层由第一材料层和折射率低于所述第一材料层的第二材料层交替层叠而成；
其特征在于：所述第一DBR层和衬底之间还具有一致密度低于所述第一DBR层的第二DBR层，所述第二DBR层由第三材料层和折射率低于所述第三材料层的第四材料层交替层叠而成。
优选的，所述第三材料层的折射率小于第一材料层的折射率；所述第四材料层的折射率小于第二材料层的折射率。
优选的，所述第三材料层的厚度小于第一材料层的厚度，所述第四材料层的厚度小于第二材料层的厚度。
优选的，所述第一DBR层中第一材料层的厚度相同或不同，所述第一DBR层中第二材料层的厚度相同或不同；所述第二DBR层中第三材料层的厚度相同或不同，所述第二DBR层中第四材料层的厚度相同或不同。
优选的，所述第一材料层和第三材料层的折射率范围均为1.8~2.7，所述第二材料层和第四材料层的折射率范围均为1.2~1.6。
优选的，所述第一DBR层中第一材料层和第二材料层交替层叠的次数为3~18。
优选的，所述第二DBR层中第三材料层和第四材料层交替层叠的次数为1~5。
优选的，所述第一材料层的厚度为400~700埃，所述第二材料层的厚度为1000~4000埃。
优选的，所述第三材料层的厚度为300~600埃，所述第四材料层的厚度为800~3000埃。
本实用新型具以下有益效果：
本实用新型在衬底的第二表面设置第一DBR层和第二DBR层，反射从外延层射入的光线，提高发光二极管的光提取效率；另外，设置第二DBR层的致密度低于第一DBR层，并且将第二DBR层设置于第一DBR层和衬底之间，当从发光二极管的外延面对其进行激光划片时，膜层致密度较低的第二DBR层将划槽处发光二极管的部分应力转移到第二DBR层进行释放，从而改善切割时因应力无法释放而产生的“崩边”“崩角”异常。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本传统发光二极管示意图。
图2为本实用新型之发光二极管示意图。
图3为本实用新型之DBR层的结构示意图。
附图标注：
10.衬底；20.外延层；30.DBR层；31.第一DBR层；311.第一材料层；312.第二材料层；32.第二DBR层；321.第三材料层；322.第四材料层。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
参看附图2，本实用新型提供了一种具有背镀DBR层的发光二极管，包括：一衬底10，衬底10具有相对的第一表面和第二表面；外延层20，沉积于衬底10的第一表面；第一DBR层31，沉积于衬底10的第二表面。第一DBR层31和衬底10之间还具有一致密度低于第一DBR层31的第二DBR层32。
参看附图3，第一DBR层31由第一材料层311和折射率低于其的第二材料层312交替层叠3~18次而成，第二DBR层32由第三材料层321和折射率低于其的第四材料层322交替层叠1~5次而成。第一材料层311和第三材料层321的折射率范围为1.8~2.7，第二材料层312和第四材料层322的折射率范围为1.2~1.6。为使第二DBR层32的致密度低于第一DBR层31，通过调节第三材料层321和第四材料层322的折射率以及其厚度，降低第二DBR层32的致密度。具体的，第三材料层321的折射率小于第一材料层311，第四材料层322的折射率小于第二材料层312。优选的，第一材料层311的折射率为2.4~2.6，第二材料层312的折射率为1.46~1.52 ，第三材料层321的折射率为2.2~2.4，第四材料层322的折射率为1.40~1.46。为提高低膜层致密度的第二DBR层32的光反射性，设置第三材料层321的厚度小于第一材料层311，第四材料层322的厚度小于第二材料层312。具体的，第一材料层311的厚度为400~700埃，第二材料层312的厚度为1000~4000埃；第三材料层321的厚度为300~600埃，第四材料层322的厚度为800~3000埃。其中，第一材料层311和第三材料层321的材料均选自 TiO、TiO2、Ti3O5、Ti2O3、Ta2O5、SiNX、ZrO2 任意之一或前述的组合。第二材料层312和第四材料层322的材料均选自SiO2、Al2O3、MgF2任意之一或前述的组合。
本实用新型在衬底的第二表面设置第一DBR层31和第二DBR层32，反射从外延层20射入的光线，提高发光二极管的出提取效率；另外，设置第二DBR层32的致密度低于第一DBR层31，并且将第二DBR层32设置于第一DBR层31和衬底10之间，当从发光二极管的外延面对其进行激光划片时，膜层致密度较低的第二DBR层32可以释放划槽处发光二极管的部分应力，从而改善切割时因应力无法释放而产生的“崩边”“崩角”异常。
应当理解的是，上述具体实施方案为本实用新型的优选实施例，本实用新型的范围不限于该实施例，凡依本实用新型所做的任何变更，皆属本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有背镀DBR层的发光二极管，包括：
一衬底，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面；
一外延层，沉积于所述衬底的第一表面；
一第一DBR层，沉积于所述衬底的第二表面，所述第一DBR层由第一材料层和折射率低于所述第一材料层的第二材料层交替层叠而成；
其特征在于：所述第一DBR层和衬底之间还具有一致密度低于所述第一DBR层的第二DBR层，所述第二DBR层由第三材料层和折射率低于所述第三材料层的第四材料层交替层叠而成。
2.根据权利要求1所述的一种具有背镀DBR层的发光二极管，其特征在于：所述第三材料层的折射率小于第一材料层的折射率；所述第四材料层的折射率小于第二材料层的折射率。
3.根据权利要求1所述的一种具有背镀DBR层的发光二极管，其特征在于：所述第三材料层的厚度小于第一材料层的厚度，所述第四材料层的厚度小于第二材料层的厚度。
4.根据权利要求1所述的一种具有背镀DBR层的发光二极管，其特征在于：所述第一DBR层中第一材料层的厚度相同或不同，所述第一DBR层中第二材料层的厚度相同或不同；所述第二DBR层中第三材料层的厚度相同或不同，所述第二DBR层中第四材料层的厚度相同或不同。
5.根据权利要求1所述的一种具有背镀DBR层的发光二极管，其特征在于：所述第一材料层和第三材料层的折射率范围均为1.8~2.7，所述第二材料层和第四材料层的折射率范围均为1.2~1.6。
6.根据权利要求1所述的一种具有背镀DBR层的发光二极管，其特征在于：所述第一DBR层中第一材料层和第二材料层交替层叠的次数为3~18。
7.根据权利要求1所述的一种具有背镀DBR层的发光二极管，其特征在于：所述第二DBR层中第三材料层和第四材料层交替层叠的次数为1~5。
8.根据权利要求1所述的一种具有背镀DBR层的发光二极管，其特征在于：所述第一材料层的厚度为400~700埃，所述第二材料层的厚度为1000~4000埃。
9.根据权利要求1所述的一种具有背镀DBR层的发光二极管，其特征在于：所述第三材料层的厚度为300~600埃，所述第四材料层的厚度为800~3000埃。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108598232A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-09-28 | 浙江大学 | 一种提高GaN基LED发光效率的蓝宝石图形衬底结构 |
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2016
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| CN108598232B (zh) * | 2018-01-19 | 2024-05-10 | 浙江大学 | 一种提高GaN基LED发光效率的蓝宝石图形衬底结构 |
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