CN100580964C - 发光二极管芯片 - Google Patents

Abstract

本发明适用于发光二极管领域，提供了一种发光二极管芯片，包括多个发光层，所述发光二极管芯片还包括至少一个发光隔离层，以及形成于所述发光隔离层上的pn型电极；所述发光隔离层形成于不同的发光层之间。本发明的发光二极管芯片在可发出黄色光的发光层与可发出蓝色光的发光层之间增加发光隔离层，实现在一个发光二极管芯片中发出白色、黄色或蓝色的光等多种颜色的光。

Description

发光二极管芯片

【技术领域】

本发明属于发光二极管领域，尤其涉及能发出多种颜色的光的发光二级管芯片。

【背景技术】

现有的发光二极管芯片只能发出单一颜色的光，例如白色发光二极管芯片只发出白色的光，蓝色的发光二极管芯片只发出蓝色的光。

现有的发光二极管芯片包括：

一长晶层；

一n型缓冲层，形成于长晶层上；

一n型接触层，形成于n型缓冲层上；

一n型限制层，形成于n型接触层上；

一氮化铟镓发光第一层，形成于n型接触层上；

一氮化铟镓发光第二层，形成于氮化铟镓发光第一层；

一p型限制层，形成于氮化铟镓发光第二层上；

一p型接触层，形成于p型限制层上；

一p型电极，形成于p型接触层上；

一n型电极，形成于n型限制层上。

其中，氮化铟镓发光第一层包含In_xGa_1-xN，其中0.05≤x≤0.20，可以发出黄色主波峰。氮化铟镓发光第二层包含In_xGa_1-xN，其中0.45≤x≤0.60，可以发出蓝色主波峰。

当p型电极及n型电极与电源两端连接时，氮化铟镓发光第二层所产生的蓝光与氮化铟镓发光第一层所产生的黄光混合，产生白光。

但现有的发光二极管芯片只能发出白色的光，不能发出其他颜色的光。

【发明内容】

本发明实施例的目的在于，提供一种发光二极管芯片，旨在解决在一个二极管芯片无法发出多种颜色的光的问题。

本发明所采用的技术方案为：提供一种发光二极管芯片，包括多个发光层，其中至少一个发光层形成于一n型限制层上，所述n型限制层上形成有一n型电极；至少一个发光层上依次形成有p型限制层、p型接触层，所述p型接触层上形成有p型电极；所述发光二极管芯片还包括：

至少一个发光隔离层；以及

形成于所述发光隔离层上的pn型电极；

所述发光隔离层形成于不同的发光层之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的发光二极管芯片在可以发出黄色光的发光层与可以发出蓝色光的发光层之间增加氮化铟镓隔离层，实现在一个发光二极管可分别发出白色、黄色或蓝色的光，可发出更多颜色的光。

【附图说明】

图1是本发明的发光二极管芯片示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明实施例的发光二极管芯片包括

一绝缘芯片101；

一长晶层102；

一n型缓冲层103，形成于长晶层102上；

一n型接触层104，形成于n型缓冲层103上；

一n型限制层105，形成于n型接触层104上；

一氮化铟镓发光第一层106，形成于n型限制层105上；

一氮化铟镓发光隔离层107，形成于氮化铟镓发光第一层106上；

一氮化铟镓发光第二层108，形成于氮化铟镓发光隔离层107上；

一p型限制层109，形成于氮化铟镓发光第二层108上；

一p型接触层110，形成于p型限制层109上；

一p型电极111，形成于p型接触层110上；

一n型电极113，形成于n型限制层105上；

一pn型电极112，形成于氮化铟镓发光隔离层107上。

氮化铟镓发光隔离层107形成于氮化铟镓发光第一层106上，隔离氮化铟镓发光第一层106及氮化铟镓发光第二层108。

本发明实施例的发光二极管芯片中，氮化铟镓发光隔离层107包含氮化铟镓(In_xGa_1-xN)，其中0.30≤x≤0.40。氮化铟镓发光第一层106包含In_xGa_1-xN，其中0.05≤x≤0.20，可以发出黄色主波峰。氮化铟镓发光第二层108包含In_xGa_1-xN，其中0.45≤x≤0.60，可以发出蓝色主波峰。

在氮化铟镓(In_xGa_1-xN，其中0.45≤x≤0.60)半导体材料所制成的氮化铟镓发光第二层108中，能量状态处于导带的自由电子与处于能量状态处于价带的电洞结合时，将发出蓝光。若在氮化铟镓发光第一层106(In_xGa_1-xN，其中0.05≤x≤0.20)半导体材料中掺杂适量的锌，其所提供空穴的能量处于锌能带的空穴中时，将发出黄光。基于此原理，在氮化铟镓发光第一层106与氮化铟镓发光第二层108之间增加氮化铟镓发光隔离层107，控制氮化铟镓发光第一层106产生的黄光与氮化铟镓发光第二层108产生的蓝光结合，发出白光。

当pn型电极112及p型电极111与电源的两端连接时，氮化铟镓发光隔离层107隔离电流流向氮化铟镓发光第一层106，氮化铟镓发光第二层108中的自由电子与处于能量状态处于价带的电洞结合，将发出蓝光。

当pn型电极112及n型电极113与电源的两端连接时，氮化铟镓发光隔离层107隔离电流流向氮化铟镓发光第二层107，氮化铟镓发光第一层106中，其所提供空穴的能量处于锌能带的空穴中，将发出黄光。

当p型电极111及n型电极113与电源两端连接时，氮化铟镓发光隔离层107导通氮化铟镓发光第一层106与氮化铟镓发光第二层108，使两层发光层均有电流流过，氮化铟镓发光第二层108所产生的蓝光与氮化铟镓发光第一层106所产生的黄光混合，产生白光。

本发明实施例中可使用在以导电材料(如碳化硅SiC、氮化镓GaN、砷化镓GaAs)或不透明材料(如硅Si、砷化镓GaAs)为基片的发光二极管中。另外省去长晶层或n型缓冲层，显然也不脱离本发明的精神与范围。

本发明实施例中的氮化铟镓发光层(In_xGa_1-xN)中的X值可以选用其他值，使发光层发出任意其他颜色。

在本发明实施例中，氮化铟镓发光层至少为两层，氮化铟镓发光隔离层至少为一层。

以上所述仅为用以方便说明本发明的一较佳实施例，本发明的范围不限于较佳实施例，凡依本发明所做的任何变动，皆属本发明权利要求的范围。

Claims (5)

1、一种发光二极管芯片，包括多个发光层，其中至少一个发光层形成于一n型限制层上，所述n型限制层上形成有一n型电极；至少一个发光层上依次形成有p型限制层、p型接触层，所述p型接触层上形成有p型电极；其特征在于，所述发光二极管芯片还包括：

至少一个发光隔离层；以及

形成于所述发光隔离层上的pn型电极；

所述发光隔离层形成于不同的发光层之间。

2、如权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光二极管芯片包括发光隔离层，氮化铟镓发光第一层，以及氮化铟镓发光第二层；

所述发光隔离层形成于所述氮化铟镓发光第一层上，隔离所述氮化铟镓发光第一层及所述氮化铟镓发光第二层。

3、如权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述发光隔离层为氮化铟镓发光隔离层，包含In_xGa_1-xN，其中0.30≤x≤0.40。

4、如权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述氮化铟镓发光第一层包含In_xGa_1-xN，其中0.05≤x≤0.20。

5、如权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述氮化铟镓发光第二层包含In_xGa_1-xN，其中0.45≤x≤0.60。

Images