[實用新型]一種正裝集成單元發光二極管

有效

• 申請號: 201920176159.7
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN209658223U
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 閆春輝;蔣振宇
• 申請（專利權）人: 深圳第三代半導體研究院
• 主分類號: H01L33/24
• 分類號: H01L33/24;H01L33/36;H01L33/64;H01L33/46;H01L33/06
• 代理公司: 11226 北京中知法苑知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李明<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本實用新型涉及半導體材料和器件工藝領域，特別是半導體光電器件。本實用新型提供一種正裝集成單元發光二極管，包括：第一導電類型電極，第二導電類型電極，及位于所述第一導電類型電極和第二導電類型電極之間的二極管臺面結構，所述二極管臺面結構包括多個二極管單元，所述多個二極管單元呈幾何形狀排列。本實用新型解決了現有技術存在的二極管結構在流明效率、流明密度輸出、流明成本三個重要的參數上極大局限性的技術問題，提高了單位面積芯片的流明輸出，降低了流明成本。

技術領域

本實用新型涉及半導體材料和器件工藝領域，特別是半導體光電器件。

背景技術

常規的正裝集成單元發光二極管，電流擴散不均勻，導致發光效率的損失，現有結構下的二極管芯片散熱通過藍寶石襯底實現，散熱性較差，從而影響芯片的效率和穩定性，因此通常正裝發光二極管芯片主要的應用領域為0.5瓦以下的中小功率芯片市場，無法提供單位面積流明輸出高的產品。電流擴散的不均勻、熱擴散的不均勻和光提取的不均勻，導致其在流明效率、流明密度輸出、流明成本三個重要的參數上有極大的局限性，目前市場上的正裝發光二極管技術無法提供有效的解決方案。

現有技術一為專利公開號為US6614056B1的美國專利申請，如圖1所示，21/23為n型電極，19/20ab為p型電極。電流的擴散的機理如下：ITO與p-GaN形成歐姆接觸后，在ITO上沉積19/20ab金屬，通過金屬線的方式，將空穴擴散到p-GaN，到達量子阱有源區，在量子阱有源區與21/22n型電極擴散過來的電子通過輻射復合發光，獲得發光的LED器件。采用ITO透明導電歐姆接觸，加金屬引線的電流擴散方式，由于ITO電阻率大，且p型GaN材料電導率也不佳，因此總體電流擴散非常不均勻。此外由于LED芯片的電流擴散長度與電流密度的平方根成反比，因此在大電流的注入下，電流的擴散長度更短，導致芯片的電流擴散更加的不均勻，效率更低，散熱更加困難。

實用新型內容

本實用新型為解決現有技術存在的二極管結構流明效率、流明密度輸出、流明成本三個重要的參數上有極大局限性的技術問題，提出一種流明效率高、流明密度輸出大的集成單元二極管。

為實現上述目的，本實用新型提供一種正裝集成單元發光二極管，其特征在于，包括：

第一導電類型電極，第二導電類型電極，及位于所述第一導電類型電極和第二導電類型電極之間的二極管臺面結構，

所述二極管臺面結構包括多個二極管單元，所述多個二極管單元呈幾何形狀排列。

優選的，所述二極管臺面結構的尺寸小于電流擴散的長度。

優選的，所述二極管單元的幾何設計及數量根據微納結構尺寸效應及電流密度匹配設置。

優選的，所述二極管單元的連接方式可以為：并聯，串聯，一定比例的串并聯混合。

優選的，所述二極管單元形狀可以為：三角形、正方形、長方形、五邊形、六邊形、圓形。

優選的，所述二極管單元為任意自定義形狀。

優選的，所述二極管單元長度為0.1-200微米。

優選的，所述二極管單元數量為n個，n≥2，優選為2個-100萬個。

優選的，所述二極管臺面結構內，所述二極管單元大小相等或不等，所述二極管單元按照均勻的晶格排列分布或不均勻分布設置。

優選的，所述二極管臺面結構內，所述二極管單元按照均勻的排列分布。

優選的，所述二極管臺面結構內，所述二極管單元大小不等，不均勻分布設置。

優選的，所述二極管臺面結構包括透明導電電極，其中所述透明導電電極由手指線結構電極引出構成。