專利名稱：垂直發(fā)光二極管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(Light Emitting Diodes, LED),更確切 地說，涉及用以增強其光提取效率的新型LED結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在轉(zhuǎn)換電能成為光能的固態(tài)器件中，發(fā)光二極管(LED)為重要類 別。典型的LED在兩相異摻雜層之間設有半導體材料的活化層。當偏 壓橫跨施加于該摻雜層時，空穴及電子便注入活化層，它們在那里重 新結(jié)合并產(chǎn)生光。由活化層所產(chǎn)生的光朝向四面八方發(fā)射，且光線經(jīng) 由所有外露表面而逸出半導體晶片。
隨著半導體材料的改進，半導體器件的效率亦隨之提升。如今， 新型LED是由例如氮化銦鋁鎵(InAlGaN)之類的材料所制成，其可在
紫外及黃綠光譜上提供更佳的發(fā)光效率。較之公知光源，許多新型的 LED在將電能轉(zhuǎn)換成光能方面更有效率且更可靠。而隨著LED不斷地 改進，它們也被期待在未來能夠在許多應用上取代公知光源，例如 交通信號標志，室外及室內(nèi)顯示器，汽車前照燈及后照燈，公知室內(nèi) 照明等。
公知的LED效率主要受限于無法發(fā)出其活化層所產(chǎn)生之所有光。 當LED被供給能量后，由其活化層所發(fā)射出的光(朝所有方向)以各種 不同角度到達LED的發(fā)光表面。較之環(huán)境大氣(11=1. O)或是封裝用的 環(huán)氧樹脂(n 1.5)，典型的半導體材料具有更高的折射率(n 2.2-3.8)。依照斯涅耳定律，光在低于某一臨界角(相對于表面法線 方向)內(nèi)由高折射率區(qū)域到達低折射率區(qū)域時，會穿越較低折射率的 區(qū)域。然而到達表面的光若其入射角大于臨界角，那么它不但無法穿 越還會遭受到內(nèi)部全反射(total internal reflection, TIR)。在 LED的情況中，其TIR光可持續(xù)在LED內(nèi)部進行反射直到被吸收為止。
由于此現(xiàn)象，公知LED所產(chǎn)生的光大部分皆無法發(fā)射到外部，因此降 低其效率。
減少TIR光比例的一種方法為以隨機蝕紋(random texturing) 的形式在LED表面上建立光散射中心。隨機蝕紋通過在反應性離子蝕 刻期間在LED表面上使用亞微米直徑的聚苯乙烯球體作為掩模而在 表面上加以圖案化。由于隨機干涉效應之故，該蝕紋表面具有光波長 量級的特征部，其反射以及折射光線皆不按照斯涅耳定律的預測。已 證明此方法能提升9%至30%的發(fā)光效率。
如美國專利第6， 821， 804號中所論述表面蝕紋的一項缺點在于 其會阻礙有效電流在LED中散布，如此會造成蝕紋電極層(例如p 型氮化鎵(GaN))的導電性不佳。在較小型器件或是具有良好導電性 的器件中，來自p型層及n型層接點(面)的電流將遍布各層；但就 較大型器件或是由具有不良導電性的材料所制成的器件而言，電流無 法從接點(面)遍布于各層。因此，部分活化層將不會有電流通過， 因而無法發(fā)光。為建立二極管區(qū)域各處的均勻電流注入，可將由導電 材料制成的散布層沉積在表面上。然而，此擴散層通常必須為光學透 明，以使光可穿透該層。然而在將隨機表面結(jié)構(gòu)設于LED表面上時，
并無法輕易地沉積實際上為薄的且光學上為透明的電流散布層。
從LED中提升光提取效率的另一方法為包括發(fā)光表面或內(nèi)部介 面的周期性圖案化，此舉可將光由內(nèi)部限困角重新導向至由該表面的 形狀及周期所決定的定義模式，詳見Krames等人的美國專利第 5， 779, 924號。該技術(shù)為隨機蝕紋表面的一項特例，其中干涉效應不 再是隨機毫無規(guī)則可循并且其表面可以將光導引至特定模式或方向 上。然而該方法的一項缺點是由于表面形狀及圖案必須均勻且極微 小，其尺度為LED光源的單一波長的量級，因此不易制造該結(jié)構(gòu)。而 在圖案上沉積如上所述的光學透明電流散布層時亦呈現(xiàn)困難。
提升光提取效率也已通過將LED的發(fā)光表面塑造成在其中心處 具有發(fā)光層的半球形來實現(xiàn)。盡管這種構(gòu)造可以增加發(fā)光量，但卻不 易制造。Scifres及Burnham等人的美國專利第3, 954， 534號公開了 一種LED陣列的形成方法，其在每一 LED上方形成一個半球。這種半
球形成于襯底中，而二極管陣列就生長于其上。接著將二極管以及透 鏡結(jié)構(gòu)由襯底以蝕刻方式去除。此方法的一項缺點在于襯底介面處 的結(jié)構(gòu)的形成受到限制，且將該結(jié)構(gòu)自襯底剝除會提高制造成本。此 外，每一半球上方還設有發(fā)光層，這需運用到精確制造技術(shù)。
美國專利第5， 793， 062號公開了一種增強LED光提取量的結(jié)構(gòu)， 其通過包括光學非吸收層而使光改向離開例如接點(面) 一類的吸收 區(qū)，并且將光重新導向LED表面。此結(jié)構(gòu)其中一項缺點是該非吸收 層需要形成底切峽角(strait angle)層，其在許多材料系統(tǒng)中均難 以制造。
美國專利第6, 821， 804號也討論到另一種增強光提取的方法。該 方法為在LED發(fā)光表面上的薄膜金屬層內(nèi)將光子耦合成表面等離子 體(surface plasmon)模式，光子再發(fā)射回輻射模式。這種結(jié)構(gòu)依 賴于在該金屬層中將由半導體發(fā)射出的光子耦合成表面等離子體，該 表面等離子體更進一步耦合成最后被提取的光子。該器件其中一項缺 點是由于周期性結(jié)構(gòu)具有淺溝槽深度(〈0.1 ^m)的一維刻線光柵， 因此其不易制造。再者，可能是由于光子轉(zhuǎn)換成表面等離子體以及表 面等離子體轉(zhuǎn)換至周圍光子的轉(zhuǎn)換機制缺乏效率，總的內(nèi)部量子效率 非常地低(1.4-1.5%)。此結(jié)構(gòu)也在沉積上述電流層時，面臨到相同的 難題。
如美國專利第6, 821, 804號更進一步提到的那樣可通過使LED 側(cè)面形成斜角以產(chǎn)生倒截形金字塔的方式來改良其光提取效率。該斜 角表面為陷困在襯底材料內(nèi)部的TIR光提供發(fā)光面，且已顯示利用該 方法可使磷化銦鎵鋁(InGaAlP)材料系統(tǒng)的外部量子效率提升達35% 至50%。此方法對于其中有非常大量的光陷困于襯底中的器件極為有 效。對于生長在藍寶石襯底上的氮化鎵(GaN)器件而言，許多光陷困 在氮化鎵膜中，以至于使LED晶粒的側(cè)面形成斜角的方式并無法提供 所期望的效率增加。另外還有一種提升光提取效率的方法稱為光子循 環(huán)。此方法依賴于具有高效率活化層的LED，其極容易將電子與空穴 轉(zhuǎn)換成光，反之亦然。TIR光反射離開LED表面并撞擊活化層，在該 處其轉(zhuǎn)換成電子空穴對。由于活化層的效率非常高，所以電子空穴對
幾乎立刻再轉(zhuǎn)換成光，且光再度以任意方向發(fā)射。 一部份的循環(huán)光線
會在低于臨界角內(nèi)撞擊LED發(fā)光面其中之一，接著逸出，而反射回活 化層的光則再次地經(jīng)歷相同過程。
美國專利第6， 821, 804號公開了一種LED，其在該LED上或內(nèi)部 設有可增進其發(fā)光效率的光提取結(jié)構(gòu)。該新型光提取結(jié)構(gòu)提供了用以 將光反射并折射進入更有利于光逃逸后進入封裝的方向的表面，該結(jié) 構(gòu)可以是光提取元件陣列或是具有比LED封裝材料更高折射率的色 散層。光提取元件以及光色散層兩者可以具有多種不同的形狀，并且 設置在電流散布層上、磊晶層內(nèi)或?qū)щ娨r底下方，以增加LED的效率， 使其優(yōu)于公知LED。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中，我們公開了半導體發(fā)光二極管(LED)器件的制 造系統(tǒng)及方法，其通過形成n型氮化鎵(n-GaN)層；在該氮化鎵(GaN) 層的表面上形成多個球體；以及將這種球體固定在該氮化鎵(GaN)層 的該表面上。
實施例可包括下列其中之一以上。球體7位于LED的氧化銦錫 (IT0)層及p型氮化鎵(p-GaN)層之間。球體7在氮化鎵上構(gòu)成了有效 的粗糙表面，以便從內(nèi)部提取更多的光出來。在一個實施例中，球體 7為半徑約為10nnT2um的亞微米球體。須選擇球體的尺寸，以便在 約1/2X下進行最佳光散射。在另一實施例中，球體7的折射率約為 2.4。適合制作該球體的材料包括例如二氧化鈦(TiO)、五氧化二鉭 (Ta205)、氧化鋯(ZrO)、氧化鋅(ZnO) 、 二氧化鉿(Hf02)、氮化鎵(GaN)、 氮化鋁(A1N)、硒化鋅(ZnSe)以及氮氧化硅(SiO凡)?？衫酶魇礁鳂?的涂布方法將球體散布在氮化鎵(GaN)表面42上，我們可利用有機溶 液來控制涂布的球體密度。球體密度可就亮度與電性間的取舍而加以 控制及最優(yōu)化。通過涂上鍍膜9，球體7可以被固定在位置上。鍍膜 9則可通過例如CVD、 PVD、電子束蒸鍍、旋轉(zhuǎn)涂布或噴涂等各種技 術(shù)來施以保角或非保角沉積。鍍膜9須對于LED的波長具有80%以上 的透明度，并且示例性鍍膜9可以是IT0或鎳(Ni) /金(Au)等材料。
就相同的晶片尺寸/功率消耗而言，該LED可以輸出更多的光； 或假設在相同的光輸出需求下，該LED可以制造得更小，且此類較小 尺寸消耗較少功率及空間，如此可節(jié)省成本。該LED可應用標準加工 技術(shù)制造，使其較之標準LED具有高度成本競爭力。


圖1示出出具有光提取球體的垂直LED實施例； 圖2A示出光提取球體的更詳細示圖； 圖2A-1以及圖2A-2示出光提取球體的更詳細示圖； 圖2B示出透過鍍膜方法散布于GaN表面上的光提取球體的200 倍光學照片；
圖3示出設有光提取球體的第三LED實施例；
圖4示出光提取LED的掃描式電子顯微鏡(SEM)圖像。
具體實施例方式
如圖1所顯示，垂直的LED具有襯底10(典型上為銅、銅鎢合金、 鉬、銅鉬合金、硅、砷化鎵或鍺)。在襯底10上面，依序形成過渡金 屬多重層12、 p型氮化鎵(p-GaN)層14、多重量子阱(MQW)層16、 n 型氮化鎵(n-GaN)層18。 n型電極20以及p型電極22接著形成在選 定作為電極的區(qū)域上。球體7可以設置在n型氮化鎵層18上方，使 平坦的n型氮化鎵(n-GaN)表面在不需復雜的n-GaN表面的化學蝕刻
處理下便能實際上變得粗糙，以期提取更多的光。
圖2A示出光提取球體7的更詳細示圖。球體7設置于LED的ITO 層與p型氮化鎵(P-GaN)層之間的介面上。該球體7在氮化鎵(GaN) 上建立有效粗糙表面，以由內(nèi)部提取更多光。在一項實施例中，球體 7為半徑約30nm lum的亞微米球體。須選擇球體的尺寸，以便在約 1/2X下進行最佳光散射。該球體也可以是聚合物球，與目前使用在 SEM設備中作為校準用的球體類似。在另外一項實施例中，球體7的 折射率約在2.0 3之間。適合制作該球體的材料包括例如二氧化 鈦(Ti02)、五氧化二鉭(Ta205)、氧化鋯(ZrO)、氧化鋅(ZnO) 、 二氧
化鉿(HfO》、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(A1N)、硒化鋅(ZnSe)以及氮氧化 硅(SiO,Ny)。有許多種方法可用以將球體散布于氮化鎵(GaN)表面。球 體密度可就其亮度(Iv)以及電性(Vf)間進行取舍而加以控制及最優(yōu) 化。例如當鍍膜密度增加時，LED亮度(Iv)與Vf也會增加。禾擁 該球體7，光輸出可較之公知的LED結(jié)構(gòu)增加達30%以上。
該多個球體7形成內(nèi)部光提取元件(LEE)陣列。所形成的內(nèi)部LEE 陣列也提供呈現(xiàn)空間性變化的折射率。LEE陣列是在LED生長工藝期 間形成的，當陣列形成后，LED結(jié)構(gòu)中剩余的層便透過磊晶沉積技術(shù) 生長在該陣列之上，以便將LEE陣列埋置在LED內(nèi)部。這樣，其余那 些陷困在磊晶層或是襯底內(nèi)部的光線就可以透過與LEE陣列的交互 作用形成散射并逸至LED外部。
圖2A-1示出晶圓上沉積了球體后的光反射效應。當光經(jīng)由透明 的或是半透明的鍍膜9離開氮化鎵(GaN)層后，光在凈空區(qū)域處經(jīng)歷 全反射，且當光遇到折射率匹配的球體時便被散射。圖2A-2示出即 使在沒有鍍膜9時，也會呈現(xiàn)出相同效應。
如圖2B所示，將該多個球體7透過例如旋轉(zhuǎn)涂布鍍膜或是噴涂 鍍膜的濕式法(其中球體粉末預先溶解并分散于有機或水溶液內(nèi))而 直接地將其涂布在P型或n型氮化鎵的頂層上，并整合成磊晶晶圓的 一部份。另外一種方法是使用千式工藝，例如靜電粉末鍍膜或者是 其他透過空氣或氣體作為傳媒的方法。此外，可視需要在反應性離子 蝕刻(Reactive Ion Etching, RIE)過程中決定是否添加這種球體作 為掩模，該掩模能促使GaN形成更加粗糙的表面并進一步提升光提取 效率。
圖3示出在載座上形成的示例性InGaN LED的多重層磊晶結(jié)構(gòu)， 在一項實施例中載座可以是藍寶石襯底。藍寶石襯底上形成的多重層 磊晶結(jié)構(gòu)包括n型氮化鎵基層(n-GaN based layer)42、多重量子阱 (Multi-Quantum Well, MQW)活化層44以及接觸層46。該n型氮化 鎵基底層可以是受過摻雜的n型氮化鎵基底層，以厚度約介于2-6微 米間的n型氮化鎵基底層為例在其摻雜硅后，可提升導電性。
MQW活化層44可以是氮化銦鎵(InGaN) /氮化鎵(GaN) MQW活化
層。 一旦電能在n型氮化鎵基底層42及接觸層46之間饋入，MQW層 便接著激發(fā)產(chǎn)生光。產(chǎn)生的光，其波長介于250nm至600mn之間。p 型層可以是p+型氮化鎵基底層，例如p+型氮化鎵層、p+型氮化銦鎵 或是P+氮化鋁銦鎵層，其厚度約介于0.05-0. 5微米之間。臺面定義 工藝實施后，接著在接觸層46之上形成的是反射接點(面)48。反 射接點(面)48可以是銀、鋁、ITO/銀、ITO、鋁、銠、鈀、鎳/ 銅或其他種材料。球體7則是設置于n型氮化鎵(n-GaN)層42上。接 著透過沉積例如IT0或是鎳/銅等材質(zhì)的透明接觸層40，將球體7 覆蓋以得到良好的電流散布及光提取率。
沉積鈍化層50且施行粘附金屬沉積，以在鈍化層50上方所蝕刻 出的視窗中形成反射與粘附金屬52 (例如鈦以及鉻等)。鈍化層50 屬非導電性的。粘附金屬53則形成接觸表面，且金屬載體層60覆蓋 于其上。將金屬薄層(鉻、鉻/金、鎳/金或其他種類)則透過電鍍工 藝覆蓋于該結(jié)構(gòu)上，以作為在電鍍工藝中的電極使用。然而，若是以 無電工藝、濺鍍或是磁濺鍍工藝來取代電鍍工藝，則鍍膜操作是不必 要的。多重層磊晶結(jié)構(gòu)使用透過諸如電鍍或無電鍍等技術(shù)而被鍍上金 屬載體層60。透過無電電鍍，藍寶石襯底以聚亞酰胺層、或是容易 移除掉又不會造成藍寶石損壞的鍍層或者是相當厚的無電鍍金屬(例 如鎳或銅等)加以保護。接下來，移除藍寶石襯底。在n型氮化鎵 (n-GaN)層42的上形成n型電極70的圖案后，該垂直的LED便告完 成。
圖4示出典型的包括光提取球體的LED圖片。透過覆蓋能提供折 射率匹配的粒子，例如二氧化鈦(Ti02)球體，可以有效地將氮化鎵 表面加以粗化因而可以更有效地將光提取。效率之所以提升是由于折 射率能獲得更優(yōu)匹配的緣故，其中氮化鎵(GaN)約2. 4而Ti02則為約 2.5。
盡管本發(fā)明己經(jīng)參照某些優(yōu)選的實施例作了相當具體且詳細的 描述，然而還是可能存在有其他的變化形式。在另一項實施例中，氮 化鎵(GaN)層的表面則是透過球體/圓球或濕式/干式蝕刻技術(shù)來使 表面加以粗化。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，也不難想象得到可利用該
LEE陣列來形成其他可能的LED結(jié)構(gòu)形態(tài)。透過LEE陣列和散布層所 形成的各種組合，該新型的LED可以呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)。LEE則 可具有不同的形狀、尺寸、毗鄰間距，并且可置于不同位置。同樣地， 該散布層可利用不同材料制造并置于不同位置。因此，隨附的權(quán)利要 求書的精神以及范圍不該只局限于上述的優(yōu)選實施例。
權(quán)利要求
1、一種半導體垂直發(fā)光二極管(Vertical Light Emitting Diode，VLED)器件的制造方法，包括步驟形成所述VLED器件的多重層磊晶結(jié)構(gòu)，其包括n型氮化鎵(n-GaN)層、活化層、及p型氮化鎵(p-GaN)層；以及在所述VLED器件的所述n型氮化鎵層的表面上設置多個球體。
2、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法， 還包括利用旋轉(zhuǎn)涂布或是噴涂其中一種方法，將所述球體設置在所述 VLED器件的所述n型氮化鎵層上。
3、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法， 還包括通過調(diào)整所施用的含球體溶液的粘度來控制所述球體的密度。
4、 如權(quán)利要求3所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法， 其中所述粘度通過改變所施用的所述含球體溶液中的球體數(shù)量與密 度來進行調(diào)整。
5、 如權(quán)利要求3所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法， 其中所述所施用的含球體溶液包括下列一項或多項酒精成分、介面 活性劑以及粘著材料。
6、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法， 還包括將所述球體固定在所述VLED器件的所述氮化鎵層的所述表面 上。
7、 如權(quán)利要求2所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法， 還包括步驟在所述球體上施用半透明鍍膜。
8、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法，還包括步驟在所述球體上形成導電半透明鍍膜。
9、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法，其中所述球體平鋪于所述VLED器件的所述n型氮化鎵層上。
10、 如權(quán)利要求8所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述鍍膜對于所述VLED器件所發(fā)射的波長具有大于80%的 透明度。
11、 如權(quán)利要求6所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中固定所述球體的所述步驟包括施用透明鍍膜固定所述球體。
12、 如權(quán)利要求6所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中固定所述球體的所述步驟包括-施用導電性鍍膜固定所述球體。
13、 如權(quán)利要求6所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中固定所述球體的所述步驟包括施用溶膠-凝膠固定所述球體。
14、 如權(quán)利要求6所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法，其中固定所述球體的所述步驟包括對所述球體進行噴涂鍍膜或是旋轉(zhuǎn)涂布鍍膜處理。
15、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述球體散布在有機溶液中。
16、 如權(quán)利要求6所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法，其中固定所述球體的所述步驟包括 施用干粉鍍膜。
17、 如權(quán)利要求16所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法，還包括步驟施用靜電鍍膜以固定所述球體。
18、 如權(quán)利要求8所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述鍍膜包括下列之一氧化銦錫(Indium Tin Oxide, ITO)、 鎳、金。
19、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，還包括將所述VLED器件的所述n型氮化鎵層的所述表面粗糙化， 以散射并提取來自內(nèi)部的光，而使光由所述n型氮化鎵層放射出來。
20、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述球體包括亞微米球體。
21、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述球體的半徑介于約lOnm與約2微米之間。
22、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中須選擇所述球體的尺寸，以期在約1/2X下進行最優(yōu)光散射。
23、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述球體的折射率約介于約2.0與3.0之間。
24、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述球體的折射率大于約2.3。
25、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述球體的折射率約等于所述n型氮化鎵層的折射率。
26、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述球體包括下列之一二氧化鈦(Ti02)，五氧化二鉭 (TaA)，氧化鋯(ZrO)，氧化鋅(ZnO) ， 二氧化鉿(Hf02)，氮化鎵(GaN)， 氮化鋁(A1N)，硒化鋅(ZnSe)，以及氮氧化硅(SiO凡)。
27、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述球體利用鍍膜法而散布在所述VLED器件的所述n型氮 化鎵層表面。
28、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中形成所述VLED器件的所述多重層磊晶結(jié)構(gòu)的所述步驟使得 由所述VLED器件所發(fā)射出的光通過所述n型氮化鎵層。
29、 如權(quán)利要求6所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中經(jīng)固定的所述球體形成用于所述n型氮化鎵層干式蝕刻的掩 模。
30、 如權(quán)利要求29的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方法， 其中所述VLED器件的所述蝕刻的n型氮化鎵層增加VLED表面粗糙 度，以由其內(nèi)部提取更多的光。
31、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，其中所述活化層為多重量子阱(Multi-Quantum Well, MQW)活化層。
32、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，還包括利用物理氣相沉積(Physical Vapor D印osition, PVD)、 化學氣相沉積(Chemical Vapor D印osition， CVD)及電子束蒸鍍其中 一項方法而于所述球體上沉積ITO層。
33、 如權(quán)利要求1所述的半導體垂直發(fā)光二極管器件的制造方 法，還包括利用PVD、 CVD、或電子束蒸鍍其中一項方法而于所述球 體上沉積透明鍍膜。
34、 一種VLED器件的制造方法，包括步驟 形成垂直發(fā)光二極管器件，其在n型摻雜層以及p型摻雜層之間設有活化層；以及固定多個球體于所述VLED器件的所述n型摻雜層的表面上。
35、 如權(quán)利要求34所述的VLED器件的制造方法，其中固定多個 球體于所述VLED器件的所述n型摻雜層的表面上的所述步驟包括選 自下列組群中的步驟在所述球體上旋轉(zhuǎn)涂布鍍膜； 在所述球體上噴涂鍍膜； 在所述球體上施用透明鍍膜； 在所述球體上施用半透明鍍膜； 在所述球體上形成導電性半透明鍍膜；在所述球體上施用鍍膜，所述鍍膜對所述VLED器件所放射的波 長具有大于80%的透明性；在所述球體上施用導電性鍍膜； 在所述球體上施用溶膠-凝膠； 在所述球體上施用干粉鍍膜； 在所述球體上施用靜電鍍膜；在所述球體上施用鍍膜，所述鈹膜包括下列之一ITO，鎳，金；以及 利用PVD， CVD，以及電子束蒸鍍其中一項方法，施用透明鍍膜。
36、 如權(quán)利要求34所述的VLED器件的制造方法，還包括 在所述固定步驟之前，將在所述VLED器件的所述n型摻雜層上的表面粗糙化。
37、 如權(quán)利要求36所述的VLED器件的制造方法，其中所述粗糙 化包括利用所述固定的球體作為掩模以對所述n型摻雜層進行干式 蝕刻。
38、 如權(quán)利要求34所述的VLED器件的制造方法，其中每一所述 球體包括折射率約等于所述n型摻雜層的折射率的亞微米球體。
39、如權(quán)利要求34所述的VLED器件的制造方法，其中所述球體 包括下列之一二氧化鈦(Ti02)，五氧化二鉭(Ta205)，氧化鋯(ZrO)， 氧化鋅(ZnO)， 二氧化鉿(HfO》，氮化鎵(GaN)，氮化鋁(A1N)，硒化 鋅(ZnSe)，以及氮氧化硅(SiOxNy)。
40、 如權(quán)利要求34所述的VLED器件的制造方法，其中 所述活化層包括MQW活化層；所述n型摻雜層包括n型氮化鎵層，用以由所述VLED器件發(fā)射光；以及所述p型摻雜層包括P型氮化鎵層。
41、 如權(quán)利要求34所述的VLED器件的制造方法，還包括 形成電極，與所述n型摻雜層電連接；以及 形成電極，與所述p型摻雜層電連接。
42、 一種VLED器件的制造方法，包括形成MQW活化層，所述活化層位于垂直發(fā)光二極管的n型氮化鎵 層以及P型氮化鎵層之間；在所述n型氮化鎵層固定多個球體；以及形成分別與所述n型氮化鎵層以及所述p型氮化鎵層導通的對向 電極。
43、 如權(quán)利要求42所述的VLED器件的制造方法，其中所述n型 氮化鎵層具有粗糙化表面，所述多個球體固定于所述粗糙化表面。
44、 如權(quán)利要求42所述的VLED器件的制造方法，其中光線由所 述VLED器件發(fā)出并通過所述n型氮化鎵層，所述n型氮化鎵層上具 有固定著所述球體的表面。
全文摘要
本發(fā)明公開了半導體垂直發(fā)光二極管(Vertical Light Emitting Diode，VLED)器件的制造方法，所述器件在其n型摻雜層與p型摻雜層之間設有活化層；以及在所述VLED器件的n型摻雜層表面其上固定有多個球體。
文檔編號H01L21/00GK101103438SQ200680002141
公開日2008年1月9日 申請日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月11日
發(fā)明者忠 段, 陳長安 申請人:美商旭明國際股份有限公司