[發明專利]發光二極管裝置

無效

• 申請號: 201210113480.3
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN103296047A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 謝炎璋;施雅萱
• 申請（專利權）人: 華夏光股份有限公司
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L33/06
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 陳波;文琦

技術領域

本發明涉及一種發光二極管裝置，特別涉及一種三族氮化物發光二極管裝置。

背景技術

傳統發光二極管可以為同質接面(homojunction)結構或者異質接面(heterojunction)結構。同質接面結構的發光二極管主要包含n型摻雜層及p型摻雜層，這兩層的材料相同，因此具有相同的能隙(energy?gap)。p型摻雜層與n型摻雜層之間會形成p-n接面。

異質接面結構的發光二極管主要包含下包覆(cladding)層、主動層及上包覆層。上/下包覆層與主動層使用不同材料，因此具有相異的能隙。藉此，載子可被局限于主動層以形成井區。

異質接面結構的發光二極管是目前發光二極管的主流，通常會在主動層使用單一量子井(single?quantum?well，SQW)或多重量子井(multiple?quantum?well，MQW)架構，其能隙小于包覆層的能隙，因而得以提高電子電洞的再結合速率，用以提升發光二極管的發光效率及光發射輸出。雖然多重量子井(MQW)的光輸出遠比單一量子井(SQW)來得大，然而，由于總厚度的增加造成串聯電阻的提高，因而造成正向電壓也跟著變大。

鑒于傳統發光二極管的量子井架構具有上述的限制，因而無法有效縮短光激發光生命期(photoluminescence?lifetime，PL?lifetime)及載子溢流的機率，使得量子井中電子與電洞的輻射再結合(radiactive?recombination)速率無法有效提高。

因此，亟需提出一種新穎的量子井架構，用以提升發光二極管的發光效率及光發射輸出。

發明內容

根據本發明的一實施例，至少一個發光二極管單元包含至少一個發光二極管，發光二極管包含n側氮化物半導體層、p側氮化物半導體層及主動層，該主動層位于n側氮化物半導體層與p側氮化物半導體層之間。主動層具有一個或多個井層，且上述一個或多個井層中至少一個井層為多層結構。

附圖說明

圖1A顯示本發明實施例的發光二極管裝置的剖面示意圖。

圖1B顯示傳統發光二極管裝置的剖面示意圖。

圖1C顯示本發明另一實施例的發光二極管裝置的剖面示意圖。

圖2A例示圖1B所示發光二極管的能帶圖。

圖2B例示圖1C所示發光二極管的能帶圖。

圖3例示圖1B發光二極管與圖1C發光二極管的內部量子效率(IQE)的比較。

圖4顯示本發明另一實施例的發光二極管裝置的剖面圖。

圖5顯示發光二極管裝置的立體示意圖。

主要組件符號說明

1????第一發光二極管

2????第二發光二極管

11???n側氮化物半導體層

12???第一中間層

121??氮化鋁鎵子層

122??氮化銦鎵子層

13???主動層

131????井層

1311???第一子井層

1312???第二子井層

132????井障層

14?????第二中間層

141????氮化鎵子層

142????氮化銦鎵子層

15?????p側氮化物半導體層

20?????發光二極管單元

22?????焊線

24?????基板

25?????第一電極

27?????第二電極

29?????電源供應器

31?????單一量子井的發光二極管的IQE

32?????超晶格量子井的發光二極管的IQE

40?????第一電極

41?????n側氮化物半導體層

42?????主動層

43?????p側氮化物半導體層

44?????穿隧接面

50?????第二電極

51?????n側氮化物半導體層

52?????主動層

53?????p側氮化物半導體層

具體實施方式