[發(fā)明專利]一種垂直集成單元發(fā)光二極管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911354880.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN113036014B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆春輝;蔣振宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳第三代半導(dǎo)體研究院
• 主分類號(hào): H01L33/38
• 分類號(hào): H01L33/38;H01L33/14;H01L33/20;H01L33/64;H01L33/10;H01L27/15;B82Y40/00
• 代理公司: 北京華創(chuàng)智道知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11888
• 代理人: 彭隨麗

1.一種垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，包括：第一導(dǎo)電類型電極，第二導(dǎo)電類型電極，及遠(yuǎn)離第一導(dǎo)電類型電極的一側(cè)形成n個(gè)二極管臺(tái)面結(jié)構(gòu)和溝槽，第二導(dǎo)電類型電極線沿第一導(dǎo)電類型層之上的溝槽延伸，所述延伸的第二導(dǎo)電類型電極線之間形成n個(gè)二極管單元臺(tái)面結(jié)構(gòu)，其中，n≥2；相鄰二極管單元的第二導(dǎo)電類型電極在垂直于電極線延伸方向上的距離小于橫向臨界電流擴(kuò)散長度，所述橫向臨界電流擴(kuò)散長度為與二極管單元的“工作電壓(VF)-單元尺寸”曲線上的拐點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流擴(kuò)散長度；所述n個(gè)二極管單元包括電流阻擋層和保護(hù)金屬層，所述保護(hù)金屬層內(nèi)設(shè)置反射鏡，所述電流阻擋層嵌置于保護(hù)金屬層與反射鏡內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述橫向臨界電流擴(kuò)散長度小于70微米。

3.一種如權(quán)利要求1所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，n個(gè)二極管單元包括絕緣介質(zhì)層，第一導(dǎo)電類型層，第二導(dǎo)電類型層和位于第一導(dǎo)電類型層與第二導(dǎo)電類型層之間的量子阱有源區(qū)；所述第一導(dǎo)電類型層位于保護(hù)金屬層與反射鏡上表面；所述絕緣介質(zhì)層位于保護(hù)金屬層上并與第二導(dǎo)電類型層接觸；所述第二導(dǎo)電類型電極位于絕緣介質(zhì)層上，并與第二導(dǎo)電類型層接觸。

4.一種如權(quán)利要求3所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述第二導(dǎo)電類型電極與第二導(dǎo)電類型層接觸長度小于電流阻擋層長度；所述第二導(dǎo)電類型電極與第二導(dǎo)電類型層接觸長度為0.001微米-30微米；所述電流阻擋層長度為0.001微米-30微米。

5.一種如權(quán)利要求4所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)層和電流阻擋層材料為二氧化硅、氧化鋁、氮化硅中任一種或三種絕緣材料的任意組合結(jié)構(gòu)。

6.一種如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管包括溝槽；所述溝槽位于二極管單元臺(tái)面結(jié)構(gòu)之間。

7.一種如權(quán)利要求6所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述溝槽寬度為0.5納米-10微米，深度為0.5納米-10微米。

8.一種如權(quán)利要求7所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述n個(gè)二極管單元沿溝槽底部向上的垂直方向上，并垂直于所述第二導(dǎo)電類型電極延伸方向上的截面面積不變或逐漸縮小。

9.一種如權(quán)利要求8所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管包括焊盤和至少一條電極線；所述電極線與焊盤和第二導(dǎo)電類型電極相連；所述電極線為線條形電極線。

10.一種如權(quán)利要求9所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述焊盤個(gè)數(shù)大于或等于1。

11.一種如權(quán)利要求10所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述焊盤形狀為：半圓形，圓形，矩形，三角形。

12.一種如權(quán)利要求11所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述焊盤厚度為0.001微米～20微米；所述焊盤寬度為：10微米～100微米。

13.一種如權(quán)利要求12所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述焊盤位于芯片平面任意邊沿、芯片平面頂點(diǎn)、芯片平面中間或芯片平面其它任意位置。

14.一種如權(quán)利要求13所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述二極管臺(tái)面結(jié)構(gòu)包括孔結(jié)構(gòu)。

15.一種如權(quán)利要求14所述的垂直集成單元發(fā)光二極管，其特征在于，所述反射鏡為分布式布拉格反射鏡，或者所述反射鏡材料為銀或鋁。