[發(fā)明專利]一種具有高功率放大系數(shù)的三極發(fā)光管及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010536751.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111834506B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳朝興;郭太良;張永愛(ài);周雄圖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué);閩都創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): H01L33/38
• 分類號(hào): H01L33/38;H01L33/20;H01L33/06;G09F9/33;G09G3/32
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 錢(qián)莉;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種具有高功率放大系數(shù)的三極發(fā)光管及其制備方法，包括緩沖層、第一半導(dǎo)體層至第四半導(dǎo)體層、第一至第三接觸電極、發(fā)光層以及非導(dǎo)電層；第一至第三半導(dǎo)體層、發(fā)光層以及第四半導(dǎo)體層從下自上依次堆疊于緩沖層之上；其中，第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層均具有臺(tái)面結(jié)構(gòu)；第一接觸電極設(shè)置于第一半導(dǎo)體層的臺(tái)面上，并與其形成歐姆接觸；第二接觸電極設(shè)置于第二半導(dǎo)體層的臺(tái)面上，并與其形成歐姆接觸；第三接觸電極設(shè)置于第四半導(dǎo)體層上，并與其形成歐姆接觸；第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層的臺(tái)面之間設(shè)置有非導(dǎo)電層。本發(fā)明可以起到對(duì)輸入信號(hào)的功率放大作用，具有較大的放大系數(shù)，可實(shí)現(xiàn)用小功率輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是一種具有高功率放大系數(shù)的三極發(fā)光管及其制備方法。

背景技術(shù)

基于半導(dǎo)體發(fā)光的發(fā)光二極管(LED)作為第四代光源具有壽命長(zhǎng)、體積小、低功耗、高亮度、響應(yīng)速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)，在顯示方面的優(yōu)勢(shì)尤為突出。特別地，微發(fā)光二極管具備以上所有優(yōu)點(diǎn)并擁有超高清晰度、高色彩飽和度、更快的、更長(zhǎng)的使用壽命和更高的工作效率等優(yōu)點(diǎn)，因此LED的研究目前仍然是一大熱點(diǎn)。

目前半導(dǎo)體發(fā)光器件基本都是兩電極驅(qū)動(dòng)，即只存在兩接觸電極作用于器件兩端。而這種驅(qū)動(dòng)方式雖然較為通用，但是信號(hào)控制芯片輸出的小功率信號(hào)往往不能直接驅(qū)動(dòng)該發(fā)光器件，因此需要在驅(qū)動(dòng)芯片和發(fā)光器件之間連接功率放大元件以實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率放大，從而點(diǎn)亮半導(dǎo)體發(fā)光器件。這些功率放大電路將顯著提高驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。特別是對(duì)于微顯示，復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路不利于高集成度系統(tǒng)的構(gòu)建。為了解決以上問(wèn)題，提升半導(dǎo)體發(fā)光器件的產(chǎn)業(yè)效率，開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)新型的半導(dǎo)體發(fā)光器件成為迫切的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種具有高功率放大系數(shù)的三極發(fā)光管及其制備方法，可以起到對(duì)輸入信號(hào)的功率放大作用，具有較大的放大系數(shù)，可實(shí)現(xiàn)用小功率輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體發(fā)光。

本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種具有高功率放大系數(shù)的三極發(fā)光管，包括緩沖層、第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、第三半導(dǎo)體層、第四半導(dǎo)體層、第一接觸電極、第二接觸電極、第三接觸電極、發(fā)光層以及非導(dǎo)電層；所述第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、第三半導(dǎo)體層、發(fā)光層以及第四半導(dǎo)體層從下自上依次堆疊于緩沖層之上；其中，第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層均具有臺(tái)面結(jié)構(gòu)；

所述第一接觸電極設(shè)置于第一半導(dǎo)體層的臺(tái)面上，并與其形成歐姆接觸；所述第二接觸電極設(shè)置于第二半導(dǎo)體層的臺(tái)面上，并與其形成歐姆接觸；所述第三接觸電極設(shè)置于第四半導(dǎo)體層上，并與其形成歐姆接觸；

所述第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層的臺(tái)面之間設(shè)置有所述的非導(dǎo)電層。

進(jìn)一步地，所述第一接觸電極與第二接觸電極之間施加一個(gè)可變輸入信號(hào)，同時(shí)在所述第一接觸電極與第三接觸電極之間施加一個(gè)固定電壓，用以使得所述三極發(fā)光管發(fā)光。

進(jìn)一步地，所述第一半導(dǎo)體層的臺(tái)面和第二半導(dǎo)體層的臺(tái)面在平行緩沖層(襯底)方向上處于距離最大的位置，即所述第一半導(dǎo)體層臺(tái)面和第二半導(dǎo)體層臺(tái)面分別位于所述三極發(fā)光管芯片的對(duì)角位置。也即，第一接觸電極和第二接觸電極在平行緩沖層(襯底)方向處以距離最大的位置。

進(jìn)一步地，所述非導(dǎo)電層在平行于緩沖層方向上的尺寸不小于所述第二半導(dǎo)體層的臺(tái)面的尺寸。

進(jìn)一步地，所述第一半導(dǎo)體層為N型半導(dǎo)體層，第二半導(dǎo)體層為P型半導(dǎo)體層，第三半導(dǎo)體層為N型半導(dǎo)體層，第四半導(dǎo)體層為P型半導(dǎo)體層。

進(jìn)一步地，所述第一半導(dǎo)體層為P型半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層為N型半導(dǎo)體層、第三層半導(dǎo)體層為P型半導(dǎo)體層、第四半導(dǎo)體層為N型半導(dǎo)體層。