[發明專利]一種可見光高頻通信LED

在審

• 申請號: 201811186276.8
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109148665A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 劉向寧
• 申請（專利權）人: 劉向寧
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38;H01L33/40;H01L33/44;H01L33/20;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可見光高頻通信LED，包括N電極、P電極、發光體以及基板，所述N電極、P電極以及發光體相互絕緣間隔設置在基板上表面，所述發光體面積為基板面積的20～50％，在基板上表面向上延伸2μm～30μm設置有起遮光作用的金屬管柱，該管柱內設柱孔，發光體納置于柱孔內，發光體的高度比管柱的高度小0.2μm～6μm；所述發光體與管柱之間設有絕緣層。該可見光高頻通信LED發光區域小，有效減小了PN結電容以及降低了RC時間，增加了載流子濃度，進而改善了LED調制帶寬，使得飽和電流區也可以是工作電流的10～15倍。

技術領域

本發明涉及光通信器件領域，尤其涉及一種可見光高頻通信LED。

背景技術

現在光纖通信，采用的光源有LD、RCLED、VCSEL、LED。LED雖然具有價格便宜、壽命長等優點，但一般應用在低速場合，傳輸速率小于50Mbps；而LD、RCLED、VCSEL主要是用在高速率場合，其價格高；這樣就大大地限制了可見光作為光通信載體的使用。

發明內容

基于上述問題，本發明所要解決的問題在于提供一種傳輸速率大、價格低，且過流密度大的可見光高頻通信LED。

本發明的技術方案如下：

一種可見光高頻通信LED，包括N電極、P電極、發光體以及基板，所述N電極、P電極以及發光體相互絕緣間隔設置在基板上表面；所述發光體面積為基板面積的20～50％；在基板上表面向上延伸2μm～30μm設置有起遮光作用的金屬管柱，該管柱內設柱孔，所述發光體納置于所述柱孔內，發光體的高度比管柱的高度小0.2μm～6μm；所述發光體與管柱之間設有絕緣層。

所述可見光高頻通信LED，其中，在所述基板的上表面且對應于發光體位置處為平面結構。

所述可見光高頻通信LED，其中，所述P電極、N電極以及管柱的材質均為金屬金或鋁。

所述可見光高頻通信LED，其中，所述絕緣層的材質為SiO₂。

所述可見光高頻通信LED，其中，所述P電極數量與所述N電極數量均為一個；在所述柱孔內還設有一電極空心管，所述電極空心管通過若干金屬隔片與管柱電連接，且所述電極空心管、金屬隔片以及管柱之間形成的若干個空隙將發光體分隔成若干個獨立的發光體單體。

所述可見光高頻通信LED，其中，所述P電極數量與所述N電極數量均為一個；在所述柱孔內設有若干根橫向和縱向交錯排列的金屬隔片，所述金屬隔片所形成的空隙將所述發光體分隔成若干個獨立的發光體單體，且每一所述金屬隔片均與所述管柱電連接。

所述可見光高頻通信LED，其中，所述P電極數量與所述N電極數量均為兩個以上，且每個P電極與N電極形成一個PN結；在所述柱孔內交錯設置的兩根以上金屬隔片分別與管柱電連接，且所述金屬隔片將發光體分隔成若干個獨立的發光體單體。

所述可見光高頻通信LED，其中，所述P電極數量與所述N電極數量均為兩個以上，且每個P電極與N電極形成一個PN結；每個所述P電極通過柱孔按照徑向規則排列設置。

所述可見光高頻通信LED，其中，在所述柱孔內設有若干同心環柱狀的金屬隔片，若干個所述金屬隔片將發光體分隔成若干個獨立的發光體單體，且每個所述金屬隔片通過一導線與P電極電連接。

所述可見光高頻通信LED，其中，所述管柱的兩個側壁呈螺旋狀設置后并并形成螺旋狀的柱孔，該管柱的發散端直接與P電極電連接。

本發明提供的可見光高頻通信LED，具有如下優點：

1、發光面積，也就是發光區域小，有效減小了PN結電容；同時，提升了散熱效果，還可以承載較大電流密度，大于0.4KA/cm²；