[發明專利]雙回路電極設計的發光二極管芯片

無效

• 申請號: 200910057039.6
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101859824A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 武良文;馮輝慶;簡奉任
• 申請（專利權）人: 山東璨圓光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種半導體元件，特別涉及一種發光二極管芯片。

背景技術

發光二極管屬于半導體元件，其發光芯片的材料一般可使用IIIV族化學元素，如：磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等化合物半導體。利用對這些化合物半導體施加電流，通過電子空穴對的結合，可將電能轉為光能，以光子的形態釋出，達成發光的效果。由于發光二極管的發光現象是屬于冷性發光，而非通過加熱發光，因此發光二極管的壽命可長達十萬小時以上，且無須暖燈時間(idling?time)。此外，發光二極管具有反應速度快(約為10^-9秒)、體積小、用電省、污染低(不含水銀)、可靠性高、適合量產等優點，因此其所能應用的領域十分廣泛，如掃描儀的燈源、液晶屏幕的背光源、戶外顯示廣告牌或是車用照明設備等等。

圖1A為一種公知的發光二極管芯片的俯視圖，而圖1B為沿圖1A中A-A’線的剖面圖。如圖1A及圖1B所示，公知的發光二極管芯片100包括基板110、N型摻雜半導體層120、發光層130、P型摻雜半導體層140、N型電極層150及P型電極層160。N型摻雜半導體層120是設置于基板110上，而發光層130是設置于N型摻雜半導體層120上，且P型摻雜半導體層140是設置于發光層130上。N型電極層150是設置于第一型摻雜半導體層120上，并具有第一條狀圖案152及多個第一分支154。P型電極層160是設置于第二型摻雜半導體層140上，并具有第二條狀圖案162及多個第二分支164。

承接上述，第一條狀圖案122是與第二條狀圖案142相對，而第一分支154是連接第一條狀圖案152，并位于第一條狀圖案122的一側，且第二分支164是連接第二條狀圖案162，并位于第二條狀圖案162的一側，其中第一分支154與第二分支164是交替排列。

當由N型電極層150及P型電極層160對發光二極管芯片100通以正向電流時電子及空穴會分別經由N型摻雜半導體層120及P型摻雜半導體層140傳遞至發光層130中結合，并以光子的型態釋放能量而達成發光的效果。

然而，由于N型電極層150與P型電極層160的圖案均為開放循環(open-loop)形狀若N型電極層150或是P型電極層160發生斷裂情形(如區域50處所示)，則會造成發光二極管芯片100的部分區域電性斷路。如此會使得發光層130的局部區域無法發光，因而影響發光二極管芯片100的發光效率。特別是，當發光二極管芯片100的尺寸越大，此種N型電極層150或P型電極層160發生斷裂的情形對發光效率的影響將越嚴重。此外，在公知技術中，隨著發光二極管芯片100的尺寸不斷增大，發光層130所發出的光線于發光二極管芯片100內產生全反射的情形將更為嚴重，如此會降低發光二極管芯片100的發光效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種雙回路電極設計的發光二極管芯片，避免因電極斷裂而影響發光效率的問題。

為解決上述技術問題，本發明雙回路電極設計的發光二極管芯片的技術方案是，包括，

基板，

第一型摻雜半導體層，設置于基板上；

發光層，設置于第一型摻雜半導體層上，且暴露出部分第一型摻雜半導體層；

第二型摻雜半導體層，設置于發光層上；

第一電極層，設置于第二型摻雜半導體層上，且第一電極層呈封閉圖案；以及

第二電極層，設置于第二型摻雜半導體層上，并位于第一電極層所圍成的區域內，且第二電極層呈封閉圖案。

在本發明的雙回路電極設計的發光二極管芯片中，由于第一電極層與第二電極層均呈封閉循環圖案，因此當第一電極層或第二電極層發生斷裂時，在斷裂處兩端的電極仍可以維持電連接的狀態而不至于影響發光二極管芯片的發光效率。此外，由于本發明的第二電極層的輪廓內的鏤空區域可貫穿第二型摻雜半導體層及發光層而暴露出第一型摻雜半導體層，因此可以改善出光不易的現象以提高發光效率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明：

圖1A為一種公知的發光二極管芯片的示意圖；

圖1B為沿圖1A中A-A’線的剖面圖；

圖2A為依照本發明第一實施例的雙回路電極設計的發光二極管芯片的俯視圖；

圖2B為沿圖2A中B-B’線的剖面圖；

圖2C為沿圖2A中C-C’線的剖面圖；

圖3為依照本發明第二實施例的雙回路電極設計的發光二極管芯片的俯視圖；