[實用新型]一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821299334.3
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN208478367U
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康凱;楊志偉;陸前軍;吳先燕;何志強;陳志勤;郭文凱;呂壘;莫嘉煒;楊謹(jǐn)堯
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市中圖半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;楊桂洋

本實用新型公開了一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包括管體，所述管體包括由下往上依次設(shè)置的襯底、n型氮化鎵、量子阱、p型氮化鎵、作為電流擴展層的透明導(dǎo)電薄膜、N電極和P電極，電流擴展層包括貼合設(shè)置的金屬納米線薄膜和半導(dǎo)體氧化物薄膜，N電極設(shè)在n型氮化鎵上，P電極設(shè)在電流擴展層上。本實用新型在提高導(dǎo)電情況下不影響光透過率，金屬納米線具有透明導(dǎo)電性優(yōu)越、機械柔韌性強、可透光波長范圍較寬、工藝簡單、成本低等優(yōu)勢。同時，該結(jié)構(gòu)解決了金屬納米線易氧化以及與襯底附著能力差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于半導(dǎo)體光電材料技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，具體地說是一種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的電流擴展層的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

現(xiàn)今，正裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管（LEDs）是當(dāng)前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)，其所使用的透明電極材料主要為銦錫氧化物（ITO）。ITO本身具備良好的透光導(dǎo)電性，但是ITO本身也具有很大的局限性：1、銦作為一種稀有金屬，價錢較貴，不利于環(huán)保；2、銦錫氧化物為一種導(dǎo)電陶瓷材料，柔韌性較差；3、其在紫外光區(qū)幾乎不透光，可透過的光范圍窄。綜上所述，為了解決商業(yè)透明電極材料ITO的一些局限性，現(xiàn)今實驗室內(nèi)的一些替代材料的研究也已經(jīng)快速發(fā)展起來，如石墨烯、碳納米管、導(dǎo)電聚合物以及金屬納米線等。其中，金屬納米線的工藝相對成熟，具有良好的透光導(dǎo)電性、柔韌性好、材料成本低、可透過的光范圍更寬等優(yōu)勢。金屬納米線的代表為：金納米線（AuNWs）、銀納米線（AgNWs）、銅納米線（CuNWs）等。其中，金納米線的成本相對而言成本較高，銀納米線和銅納米線的成本較為合理，且具備透明導(dǎo)電的其他性能也較高。以銀納米線為例，已經(jīng)有文獻報道通過高溫?zé)崽幚硪呀?jīng)可以達到方塊電阻10Ω/sq，光透過率達到90%左右，該性能已經(jīng)不亞于甚至超過商用透明電極材料ITO。同時，金屬的柔韌性較強，可極大的提高透明電極的機械強度，已經(jīng)有實驗證明大部分金屬納米線可以彎曲幾百次甚至于超過一千次以上性能不退化，該機械強度已經(jīng)可以極大程度上增加整個器件的質(zhì)量，使得未來的發(fā)光二極管能夠向柔性化發(fā)展。并且，金屬納米線的可透過的光范圍更寬，以銀納米線為例，已經(jīng)有文獻報道，即便在紫外光區(qū)域其透光性也能夠透過近一半的光可以透過去，對于正裝LED的發(fā)光波長的范圍更寬，應(yīng)用可以更廣泛。

但是銀納米線和銅納米線的化學(xué)活性較高易氧化、薄膜與襯底附著力差等劣勢以及單純金屬納米線耐高溫能力也比較差，是作為其成為發(fā)光二極管上的電流擴展層重要的技術(shù)問題。以銀納米線為例，文獻中已經(jīng)報道其加入氧化鋅保護層銀納米線透明導(dǎo)電薄膜可以保持幾個月性能不會退化，并且與襯底附著力很好即使通過膠帶粘貼實驗依然保持性能不退化，正常銀納米線在200℃的情況下一般就會出現(xiàn)退化，加入保護層之后，可以達到近400℃高溫且性能更好，因為適當(dāng)?shù)母邷乜梢允蛊浣档图{米線之間接觸電阻。因而，加入氧化鋅（ZnO）、二氧化鈦（TiO₂）等半導(dǎo)體氧化物保護層，可以在保證其正常透光導(dǎo)電的情況下，也可以保持良好的抗氧化性和能夠很牢固的附著在襯底上。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采取以下技術(shù)方案：

一種發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，包括管體，所述管體包括由下往上依次設(shè)置的襯底、n型氮化鎵、量子阱、p型氮化鎵、作為電流擴展層的透明導(dǎo)電薄膜、N電極和P電極，電流擴展層包括貼合設(shè)置的金屬納米線薄膜和半導(dǎo)體氧化物薄膜，N電極設(shè)在n型氮化鎵上，P電極設(shè)在電流擴展層上。

所述電流擴展層中的半導(dǎo)體氧化物薄膜設(shè)置一層，并且金屬納米線薄膜貼接在p型氮化鎵表面，半導(dǎo)體氧化物薄膜貼設(shè)在金屬納米線薄膜表面，P電極接在半導(dǎo)體氧化物薄膜上。

所述電流擴展層中的半導(dǎo)體氧化物薄膜設(shè)置兩層，該兩層半導(dǎo)體氧化物薄膜將金屬納米線薄膜夾裝在中間，半導(dǎo)體氧化物薄膜與p型氮化鎵貼裝連接。

所述金屬納米線薄膜為金納米線薄膜、銀納米線薄膜或銅納米線薄膜，半導(dǎo)體氧化物薄膜為氧化鋅薄膜或二氧化鈦薄膜。