一種可用於發光二極體的布拉格反射體結構的製作方法

2023-06-25 13:45:51

專利名稱：一種可用於發光二極體的布拉格反射體結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可用於發光二極體的布拉格反射體結構。
背景技術：
布拉格反射體是一種周期材料結構，通常包括兩種折射率不同，光學厚度等於四分之一光波長的周期單元材料。布拉格反射體被廣泛用於光電器件設計中，將部分入射光反射回入射區域。對於低入射角的光線，布拉格反射體的反射譜寬度有限，無法同時反射所有入射角的光線。為了提高布拉格反射效率和反射角度，需要提高反射譜寬度。現有的方法採用又疊置不同反射中心波長的布拉格反射體，或周期漸變布拉格反射體來提高反射譜寬度。
在此，我們以AlGanInP四元發光二極體為例，闡述本發明的具體結構及應用。圖一為發光二極體的常規結構。包括一個基板1，布拉格反射體2，第一種導電性載流子注入限制層3，控制發光波長的活化層4，第二種導電性和載流子注入限制層5，以及電流擴展層6。布拉格反射體在此結構中的作用是最大效率地將可見輻射光反射離對輻射光吸收的GaAs基板。
理想的布拉格反射體應對輻射光不吸收，反射係數高，及反射譜寬。然而，以上要求無法同時達到。對於輻射光不吸收，使其可用於布拉格反射體的材料的折射率差受到限制，對於具有相同周期數的布拉格反射體折射率差越小，反射譜越窄，反射率越低。對於相同折射率差的布拉格反射體，周期數越多，反射率越高，但反射譜越窄。為了實現較寬的反射譜，可以採用由一套不吸收DBR及一套吸收DBR(折射率差較大)相疊置的方法。但是，此方法對反射光譜型的控制差。

發明內容
本發明目的在於提出一種可用於發光二極體的布拉格反射體結構，以改善反射譜形，提高出光效率。
本發明提出一種可用於發光二極體的布拉格反射體結構，是由兩套或兩套以上的布拉格反射體組成的發射體，其特徵是在布拉格反射體之間設置一層相位調整層，其光學厚度不同於其兩側的布拉格反射體層厚度。
相位調整層的厚度可調整，布拉格反射體的周期數可調整。
由於本發明在相疊置的布拉格反射體之間增加相位調整層，對反射譜形狀時行有效的調整，更有效地達到反射目的；相移布拉格反射體具有較大的譜寬且較好譜形，在譜頂變化平緩，有利於提高發光二極體的發光效率。


圖1為發光二極體的常規結構示意圖；圖2為本發明相移布拉格反射體結構示意圖；
圖3為相移布拉格反射體與兩種常規布拉格反射體結構對應的反射譜對比圖；圖4為另一種相移布拉格反射體的反射譜圖。
具體實施例本發明提出一種可用於發光二極體的布拉格反射體結構，是由兩套或兩套以上的布拉格反射體組成的發射體，其特徵是在布拉格反射體之間設置一層相位調整層，其光學厚度不同於其兩側的布拉格反射體層厚度；相位調整層的厚度可調整，布拉格反射體的周期數可調整；由於本發明在相疊置的布拉格反射體之間增加相位調整層，對反射譜形狀時行有效的調整，更有效地達到反射目的；相移布拉格反射體具有較大的譜寬且較好譜形，在譜頂變化平緩，有利於提高發光二極體的發光效率。
參照圖2，對於595mm輻射波長，一套布拉格反射體DBR1由厚度為1.03倍1/4波長的Al0.6Ga0.4As/AlAs組成，共有18個周期，相位調整層厚度為1/2波長的Al0.6Ga0.4As。另一套布拉格反射體DBR2為厚度為1.08倍1/4波長的Al0.6Ga0.4As/AlAs組成，共有4個周期。
圖3為相移布拉格反射體與兩種常規布拉格反射體對應的反射譜。虛線為無相移DBR1和DBR2的組合；粗實線為DBE1單獨產生的反射譜(DBR1)。可以看到，DBR1雖然具有較高的中心反射率，但反射率變化不平緩，且反射譜較窄。無相移DBR疊置，有較寬反射譜，但譜形在譜頂不平緩。想移布拉格反射體具有較大的譜寬且較好普相移區的引入在於對布拉格反射譜形狀進行更有效的調整，以增加反射譜的設計自由度。
圖4為另一種相移布拉格反射體的反射譜。此相移布拉格反射體的結構為對於595mm輻射波長，一套布拉格反射體DBR1由厚度為1.11倍1/4波長的Al0.6Ga0.4As/AlAs組成，共有10個周期；相位調整層厚度為1.4倍1/4波長的Al0.6Ga0.4As；另一套布拉格反射體DBR2為厚度為1.0倍1/45波長的Al0.6Ga0.4As/AlAs組成，共有14個周期。此相移布拉格反射體具有較大的反射譜寬(116mm)，在譜頂有約等高的三個反射峰。此反射譜形狀可對發光二極體出光角度進行主動調整。
權利要求
1.一種可用於發光二極體的布拉格反射體結構，是由兩套或兩套以上的布拉格反射體組成的發射體，其特徵是在布拉格反射體之間設置一層相位調整層，其光學厚度不同於其兩側的布拉格反射體層厚度。
2.根據權利要求1所述的一種可用於發光二極體的布拉格反射體結構，其特徵是相位調整層的厚度可調整，布拉格反射體的周期數可調整。
全文摘要
本發明公開一種可用於發光二極體的布拉格反射體結構，是由兩套或兩套以上的布拉格反射體組成的發射體，其特徵是在布拉格反射體之間設置一層相位調整層，其光學厚度不同於其兩側的布拉格反射體層厚度；相位調整層的厚度可調整，布拉格反射體的周期數可調整；由於在相疊置的布拉格反射體之間增加相位調整層，對反射譜形狀時行有效的調整，更有效地達到反射目的，有利於提高發光二極體的發光效率。
文檔編號H01S5/00GK1571173SQ0313885
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月23日 優先權日2003年7月23日
發明者何曉光, 王篤祥 申請人:廈門三安電子有限公司