具介面週期結構之發光二極體

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

102125837

專利證號

I 493754

專利獲證名稱

具介面週期結構之發光二極體

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2015/07/21

技術說明

根據磊晶及元件製程與封裝等技術之進展，LED固態光源將成為最普遍與廣泛使用的光源。LED除了將成為未來主要的照明光源外，也將因其壽命長與低污染的特性，亦為節能與環保的重要利器，LED固態光源已被視為即將引發照明革命之最有潛力產品，未來的發展不可限量，深具產業價值。 於照明應用上，進一步提升LED之功率以增加亮度為一必然趨勢。目前具固態照明較大潛力之LED係以GaN-基藍光為主，基本上由多層的氮化鎵層與量子井層在藍寶石基板上構成;由於所產生的光子會因為層與層之間的全反射而侷限於二極體內，因此出光效率不高；為解決此一問題，工業界早已採用圖案化藍寶石基板作為發光二極體的基板，亦即利用藍寶石基板上的幾何圖改變形散射機制或是將散射光導引至LED內部由逃逸角錐中穿出來增加LED晶粒的發光效率，以破壞光的全反射來增加發光二極體的出光效率。但是目前圖案化藍寶石基板技術之相關專利為日亞化學公司所擁有，內容備載著只要具備凹凸成型基板之半導體發光元件皆屬於此專利內。 本技術揭示一種藉由離子佈植於c-plane藍寶石基板上取代圖案化藍寶石基板之方法。其主要特徵在於使用離子週期性佈植於sapphire表面，使其被離子轟擊的區域造成晶格散亂，但Sapphire表面不會有週期性的損傷，後續成長高溫緩衝層優先成長於非佈植區，可形成一選擇性成長現象，依序分別埋入具有空氣孔隙及倒置六方錐形氮化鋁鎵層於氮化鎵磊晶層內部，藉由折射率差異使光子在底部氮化鎵行進時，散射中心的介面改變其行徑路徑，進而有效改善全反射角的限制，有效提升光萃取效率。 It is the technology of ion implanting on c-plane sapphire substrate. We can substitute this method for the patterned sapphire substrate. Ion implanting periodically on sapphire surface, so the lattice scattering caused by ion implanting is coming. The surface of the ion-implanted sapphire substrates was substantially flat compared with that of conventional PSS, which has concave and convex impressions on its surface. The high temperature priority buffer layer will grow on the non-implanted region, so that it produces the phenomenon of selective growth. The AlGaN layer with air gap and inverted Hexagonal Pyramid was buried in the GaN layer. Due to the difference of refractive index, photon will change its path at the bottom of GaN. Thus it can improve the limit of the total reflection angle and increase the light extraction efficiently.

備註

本部(收文號1080023237)同意該校108年4月10日成大研總字第1081102863號函申請終止維護專利

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

企業關係與技轉中心

連絡電話

06-2360524

網址