[發明專利]一種發光二極管芯片結構

無效

• 申請號: 201010599803.5
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102569575A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張楠;劉亞柱;陳誠;袁根如;郝茂盛
• 申請（專利權）人: 上海藍光科技有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/36;H01L33/38
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本發明涉及發光二極管結構，尤其是指一種具有特殊電極結構的發光二極管芯片結構。

背景技術

發光二極管(LED)具有體積小、效率高和壽命長等優點，在交通指示、戶外全色顯示等領域有著廣泛的應用。尤其是利用大功率發光二極管可能實現半導體固態照明，引起人類照明史的革命，從而逐漸成為目前電子學領域的研究熱點。

為了獲得高亮度的發光二極管，關鍵要提高器件的內量子效率和外量子效率。芯片光提取效率是限制器件外量子效率的主要因素，其主要原因是外延材料、襯底材料以及空氣之間的折射率差別較大，導致有源區產生的光在不同折射率材料界面發生全反射而不能導出芯片。目前已經提出了幾種提高芯片光提取效率的方法，主要包括：改變芯片的幾何外形，減少光在芯片內部的傳播路程，降低光的吸收損耗，如采用倒金字塔結構；控制和改變自發輻射，通常采用諧振腔或光子晶體等結構；采用表面粗糙方法，使光在粗糙的半導體和空氣界面發生漫射，增加其投射的機會等?？梢姡酒Y構的設計對提高發光二極管的發光效率至關重要。

通常發光二極管的芯片結構為在藍寶石等生長襯底上依次生長N型半導體層、有源層、P型半導體層的構造，并且設有與N型半導體層電連接的N電極以及與P型半導體層電連接的P電極。通過在N電極與P電極上施加電流，根據電致發光原理從而使發光二極管發光?？梢?，LED結構中電流的擴展情況、電流的注入情況等對LED工作時的光電轉換性能有重要的影響。如何降低接觸電阻，減小電流擁塞，使電流分布均勻，降低工作電壓，是本領域技術人員亟待解決的重要課題。

因此，有必要對發光二極管芯片的電極構造進行改良，以達到改善電流的注入，降低器件工作電壓，提高LED亮度的目的。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種發光二極管芯片結構，通過改善電流的擴展，提高電流的注入效率，從而提高LED的亮度。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種發光二極管芯片結構，包括：N型半導體層、位于所述N型半導體層之上的有源層、位于所述有源層之上的P型半導體層、與所述N型半導體層電連接的N電極以及與所述P型半導體層電連接的P電極；

在所述P型半導體層之上設有絕緣阻隔結構；

在所述絕緣阻隔結構上設有P型透明導電層，所述P型透明導電層將所述絕緣阻隔結構包裹；

所述P電極與所述P型透明導電層接觸。

作為本發明的優選方案之一，所述絕緣阻隔結構為設有多個通孔的絕緣層。

進一步優選地，所述絕緣層厚度為0.01-0.2μm。

進一步優選地，所述通孔直徑為0.01-10μm，多個所述通孔之間的間隔為0.01-10μm。

作為本發明的優選方案之一，所述絕緣阻隔結構包括多個柱狀絕緣結構。

進一步優選地，所述柱狀絕緣結構高為0.01-0.2μm，寬為0.01-10μm，多個所述柱狀絕緣結構之間的間隔為0.01-10μm。

作為本發明的優選方案之一，所述絕緣阻隔結構采用氧化硅、氮化硅等絕緣材料。

作為本發明的優選方案之一，所述P型透明導電層的厚度為0.2-0.5μm。

作為本發明的優選方案之一，所述P型透明導電層的表面為粗化結構。

作為本發明的優選方案之一，所述P型透明導電層為ITO(銦錫氧化物)材料。

相較于現有技術，本發明的有益效果在于：

本發明發光二極管芯片結構，通過改良電極結構，在P電極下方的透明導電層與P型半導體層之間增設了絕緣阻隔結構，改善了電流的擴展，提高了電流的注入效率，降低了器件工作電壓，從而提高了LED的亮度。此外，透明導電層表面的粗化結構可進一步提高LED亮度。

附圖說明

圖1是實施例中發光二極管芯片的結構示意圖；

圖2是實施例中P型透明導電層表面粗化結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發明的優選實施例，為了示出的方便附圖并未按照比例繪制。