最近几年发光二极管的发光功率进步，加上蓝光与绿光发光二极管的实用化，如图1所示，发光二极管现已成为交通号志灯、轿车尾部组合灯(Rear combinaTIon lamp)、液晶显现器用背光照明模块，各种显现与照明的首要光源，继续拓宽运用规模。
接着本文要介绍能够减低发光二极管基板的光丢失，设有金属反射膜层、高辉度、发光功率是传统结构发光二极管的4倍、48 lm/W的AlGaInP 4元红光发光二极管的发光功率进步方法，以及金属反射膜发光二极管(MR-LED)的电气光学等各种特性。
开展进程
传统红光发光二极管用半导体晶圆，除了AlGaAs磊晶硅晶圆 (Epitaxial wafer) 之外，AlGaInP磊晶硅晶圆现已商品化。
若在AlGaInP磊晶硅晶圆外表，制造电极再切割成晶粒状(Die)，就能够制成发光二极管芯片，不过传统结构发光二极管遭到底部基板的影响，光吸收丢失非常大，一般以为12 lm/W得发光功率是红光发光二极管的最大极限。
有鉴于此研究人员在发光二极管组件内部设置金属反射膜(MR: Metal Reflector)，开发全新结构的红光发光二极管，达到发光功率48 lm/W，比传统结构进步4倍的高功率化心愿。
金属反射膜LED的发光功率进步方法
如图2(a)所示传统发光二极管光源，运用注入半导体固态组件发光资料(发光层)的电子与正孔再结合取得的能量发生光线，该电气光线转化功率，以低缺点AlGaInP结晶而言，大约能够达到70%以上的功率，资料上的特性进步可算是适当充沛。
如图2(a)所示，芯片发生的光线会在半导体内部传递，接着透过发光二极管组件外表取至组件外部范畴，该取光功率单纯的红光发光二极管结构，大约只要10%左右，为有用进步红光发光二极管的发光功率，必需透过发光二极管的结构规划与制程改进，进步外表穿透率与接口反射率。
红光发光二极管是在GaAs单结晶基板上，运用格子整合3元混晶AlGaAs或是AlGaInP4元混晶发光层，将GaAs单结晶基板当作发光组件，底部支撑基板运用的发光二极管。因为GaAs具有吸收红光物性，因而又称作受质基板型(AS Type: Absorbing Substrate Type)。
如图3(a)所示最初开发受质基板 (AS Type) 时，在GaAs基板上方制造发光层，因为该结构的组件外表，反射的光线与朝基板侧的光线悉数被基板吸收，因而只能达到8 lm/W低电气光线转化功率。
尽管受质基板的开发，首要意图是进步发光功率，如图3(b)所示，受质基板型基本上归于半导体多层反射膜(DBR: Distributed Bragg Reflector)刺进型，该结构运用半导体多层反射膜，使朝基板侧的光线反射，达到12 lm/W的电气光线转化功率。
但是半导体多层反射膜 (DBR)，具有斜方向光线不易反射的结构性缺点，因而朝各方向放射的发光二极管光线，不会朝基板侧传递，结构上遭到很大的约束。
为进步红光发光二极管的发光功率，研究人员深化反省能够使斜向入射至基板的光线彻底反射的结构，开发图3(c)所示，运用金属薄膜的反射结构除了笔直方向之外，对斜向入射的光线，相同具有高反射特性的金属反射膜发光二极管 (MR-LED)。
金属反射膜发光二极管 (MR-LED)，不易一起具有发光层、金属反射膜反射率与低电气阻抗特性，并且无法在金属反射膜上制造低缺点的发光层，因而研究人员针对一起具有反射率与低电气阻抗问题，透过组件结构的规划进行对策，发光层的缺点问题则透过基板贴换技能，运用与GaAs单结晶基板上结晶同等级的低缺点AlGaInP发光层。
