专利名称：发光二极管磊晶结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磊晶结构，特别是指一种发光二极管的磊晶结构。
背景技术：
发光二极管凭借其高光效、低能耗、无污染等优点，已被应用于越来越多的场合之中，大有取代传统光源的趋势。现有以三族氮化合物为材料的发光二极管芯片通常是由一蓝宝石基板及生长在蓝宝石基板上的三族氮化合物发光结构所构成的。然而此种结构的芯片由于蓝宝石导热性较差，导致整体散热不佳，容易影响芯片工作的寿命。因此目前部分发光二极管芯片是采用硅基板来生长三族氮化合物发光结构，利用硅基板的高热传导率来提升芯片的散热性能。然而，由于所述硅基板具有的能隙关系，会吸收由发光二极管射向所述硅基板的光线， 影响所述发光二极管的发光效率。为同时解决这散热与发光效率的问题，已有在所述硅基板的发光二极管结构中增加一个使用氮化铝或氮化镓(AIN/GaN)多层膜形成的布拉格反射层(distributed Bragg reflector, DBR)，用以反射射向所述硅基板的光线增加发光效率。但是，所述布拉格反射层的多层膜容易因为累积应力及热膨胀系数差异过大而造成裂痕(cracking)，为防止所述裂痕产生虽可以减少该多层膜的膜层数方式达到，但却也因而降低了光的反射效果，无法同时达到散热性能与发光效能均佳的状态。
发明内容
有鉴于此有必要提供一种散热性及发光效率均优良的发光二极管磊晶结构。一种发光二极管磊晶结构，包括一个硅基板、一个布拉格反射层以及一个半导体结构层。所述硅基板具有一个顶面，所述布拉格反射层形成在所述硅基板的顶面上。所述布拉格反射层上透过一个磊晶连接层连接所述半导体结构层。所述半导体结构层与硅基板之间形成有多个孔隙。相较于现有技术，本发明硅基板具有良好的散热性，同时在所述硅基板顶面上具有布拉格反射层直接反射射向所述硅基板的光线增加发光效率。再者，硅基板与半导体结构层之间形成有多个分离的孔隙，这些孔隙可以防止所述三族氮化合物磊晶结构产生裂痕，从而确保发光二极管磊晶结构具有良好的使用效能。
图1为本发明发光二极管磊晶结构的第一实施方式剖视图。图2为本发明发光二极管磊晶结构的第二实施方式剖视图。图3为本发明发光二极管磊晶结构的第三实施方式剖视图。图4为本发明发光二极管磊晶结构的第四实施方式剖视图。主要元件符号说明
权利要求
1.一种发光二极管磊晶结构，包括一个硅基板、一个布拉格反射层以及一个半导体结构层，所述硅基板具有一个顶面，所述布拉格反射层形成在所述硅基板的顶面上，所述布拉格反射层透过一个磊晶连接层连接所述半导体结构层，所述半导体结构层与硅基板之间形成有多个孔隙。
2.如权利要求1所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述布拉格反射层为多层膜的一个氧化物布拉格反射层。
3.如权利要求2所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述布拉格反射层使用的材料如 T￡i205/Si02、Ti02/Si02、Si02/Hf02 等。
4.如权利要求1所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述磊晶连接层形成在所述布拉格反射层上，为氧化铝或氮化铝薄膜层。
5.如权利要求4所述的发光二极管磊晶结构所述，其特征在于所述氧化铝薄膜层的材料为Al2O3金属氧化物材料。
6.如权利要求1所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述孔隙在所述硅基板的顶面上设置，所述孔隙位置具有一个阻隔层，所述阻隔层局部分布在所述磊晶连接层图型化的空隙间，使所述布拉格反射层与所述磊晶连接层维持其膜层的完整性。
7.如权利要求6所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述阻隔层区隔分布在所述磊晶连接层图型化的空间内，使所述布拉格反射层与所述磊晶连接层具有断开的空间。
8.如权利要求6所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述阻隔层的宽度小于所述半导体结构层的厚度，所述阻隔层的顶端被所述半导体结构层覆盖形成封闭构型的孔隙。
9.如权利要求8所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述阻隔层的宽度小于所述半导体结构层的2倍厚度，所述封闭构型的孔隙顶端呈锥形并深入到所述半导体结构层内部。
10.如权利要求6所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述阻隔层的宽度大于所述半导体结构层的厚度，所述阻隔层的顶端空间为开口构型的所述孔隙。
11.如权利要求10所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述阻隔层的宽度大于所述半导体结构层的3倍厚度，所述开口构型的孔隙，在所述半导体结构层上形成网状的沟槽构型，所述沟槽相邻之间的间距，等同于单一发光二极管芯片的边长。
12.如权利要求6所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述孔隙在与所述硅基板的底面相对位置间具有相通的通道，所述通道内具有电气材料，所述电气材料使所述半导体结构层的N型III族氮化物半导体与所述N型硅基板电性连接。
13.如权利要求6所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述孔隙具有不同宽度的所述阻隔层，所述不同宽度的阻隔层是以大于或小于所述半导体结构层的厚度为区别，所述不同宽度的阻隔层以交错排列方式分布于所述硅基板的顶面上。
14.如权利要求13所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于所述不同宽度的阻隔层是以大于或小于所述半导体结构层的2倍厚度为区别。
全文摘要
一种发光二极管磊晶结构，包括一个硅基板、一个布拉格反射层以及一个半导体结构层。所述硅基板具有一个顶面，所述布拉格反射层形成在所述硅基板的顶面上。所述布拉格反射层上透过一个磊晶连接层连接所述半导体结构层。所述半导体结构层与硅基板之间形成有多个孔隙。本发明的布拉格反射层能反射所述半导体结构层射向所述硅基板的光线，提高所述发光二极管磊晶的发光效率。
文档编号H01L33/20GK102447026SQ20101050290
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者凃博闵, 杨顺贵, 黄世晟, 黄嘉宏 申请人:展晶科技(深圳)有限公司, 荣创能源科技股份有限公司