《一种具有双反射层的氮化镓基发光二极管》提供了一种具有双反射层的GaN基高亮度LED,其通过在LED的外延层与P电极之间增设环状反射层和金属反射层,形成双反射层结构,可以有效地取出发光层发出的光线,减少P电极的吸光现象,从而增加出光效率。
《一种具有双反射层的氮化镓基发光二极管》包括:衬底;外延层,形成于该衬底上,其中外延层包含P型层、发光区和N型层;电流扩展层,形成于所述P型层之上;P电极,形成于所述电流扩展层之上;其特征在于:一反射结构形成于所述P电极与所述外延层之间,由环状反射层和金属反射层构成,其几何中心在垂直方向上与P电极的中心对应,其中所述环状反射层形成于电流扩展层与P型层之间;所述金属反射层形成于电流扩展层与P电极之间;所述环状反射层与金属反射层之间设有一预定距离。
上述环状反射层位于部分P型层之上,由一个环状结构组成,其外边缘形状与P电极的外边缘形状一致。
上述环状反射层的环宽为5~50微米。
上述环状反射层的内环直径为30~200微米。
上述环状反射层的外环直径为50~300微米。
上述金属反射层的直径为50~200微米。
上述环状反射层与金属反射层之间的预定距离为2~10微米。
上述环状反射层的厚度为0.5~5微米。
上述环状反射层为分布布拉格反射层或全方位反射层。
上述环状反射层由交替的高折射率和低折射率材料层组成,高折射率层材料选自TiO、TiO2、Ti3O5、Ti2O3、Ta2O5、ZrO2或前述的任意组合之一,低折射率层材料选自SiO2、SiNx、Al2O3或前述的任意组合之一。
上述金属反射层材料可选用铝(Al)或者是银(Ag)或者是镍(Ni)等。
上述衬底材料可选用蓝宝石(Al2O3)或者是碳化硅(SiC)或者是硅片(Si)等。 上述电流扩展层材料可选用镍/金合金(Ni/Au)或镍/氧化铟锡合金(Ni/ITO)或氧化铟锡(ITO)或氧化锌(ZnO)或In掺杂ZnO或Al掺杂ZnO或Ga掺杂ZnO中的一种或其组合。
(1)《一种具有双反射层的氮化镓基发光二极管》通过在LED的外延层与P电极之间增设环状反射层和金属反射层,形成双反射层结构,使得发光层发出的一部分的光线经过环状反射层的一次反射便从侧面出射,还可以使得另一部分原本要射向P电极的光线经过双反射层的双层反射后向上出射,进而提升芯片的光取出效率;
(2)环状反射层又兼具电流阻挡的作用,减少芯片电极下方的电流积聚,进一步提高了芯片的发光效率;
(3)视芯片的尺寸大小和电极分布情况,通过控制环状反射层的截面积大小,使其与P电极面积大小相适应,可以调整发光层发出的光线向上和侧面出射的比例,从而改善芯片的发光分布均匀性。