CN102479903A - 一种能增强横向电流扩展的发光二极管 - Google Patents

一种能增强横向电流扩展的发光二极管 Download PDF

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Abstract

一种能增强横向电流扩展的发光二极管，涉及光电技术领域。本发明包括基板以及置于基板上方的依次由N型半导体层、发光层和P型半导体层相叠加组成的发光结构。发光结构上方为透明导电层，透明导电层上的一端置有P型电极，N型半导体层上、与P型电极相对的另一端置有N型电极。其结构特点是，所述透明导电层采用能增强电流的横向扩展并使电流密度的分布更加均匀的经线和纬线相互交织的网状结构。同现有技术相比，本发明采用网状结构的透明导电层来增强电流的横向扩展，从而避免发光二极管的电流分散路径过于集中、确保器件的工作寿命。

Description

一种能增强横向电流扩展的发光二极管
技术领域
本发明涉及光电技术领域，特别是透明导电层采用网状结构的能增强横向电流扩展的发光二极管。
背景技术
固态发光元件具有寿命长、省电、体积小、驱动电压低、反应速率快等优点，是新一代最具发展前景的光源种类。特别是发光二极管，已经广泛应用于信号显示、显示器背光源、交通指示以及户外全色显示等领域。
现有技术中的发光二极管结构如图1所示，当通过两个电极给发光二极管结构供电时，电流经过透明导电层13分散流过发光结构12，使发光结构12通过光电效应产生光子，进而使该发光二极管向外发光。在上述发光二极管结构中，透明导电层13的横向尺寸为几百微米乘几百微米的量级，而其厚度小于1微米。对于这种横向尺寸远大于厚度尺寸的几何结构，横向电阻远大于纵向电阻，致使电流在透明导电层13中不能很好的进行横向扩展，电流会相对较集中于两个电极的四周，并以两电极之间连线的最短路径进行分散，如图2所示。因此，该发光二极管会因为电流比较集中于电极及两电极连线的最短路径区域而造成这些区域过热，进而导致该发光二极管的工作寿命缩短。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种能增强横向电流扩展的发光二极管。它采用网状结构的透明导电层来增强电流的横向扩展，从而避免发光二极管的电流分散路径过于集中、确保器件的工作寿命。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：
一种能增强横向电流扩展的发光二极管，它包括基板以及置于基板上方的依次由N型半导体层、发光层和P型半导体层相叠加组成的发光结构。发光结构上方为透明导电层，透明导电层上的一端置有P型电极，N型半导体层上、与P型电极相对的另一端置有N型电极。其结构特点是，所述透明导电层采用能增强电流的横向扩展并使电流密度的分布更加均匀的经线和纬线相互交织的网状结构。
在上述发光二极管中，所述网状结构采用矩形结构、圆形结构或者六边形结构及其它任意能铺满发光结构顶面的结构。
本发明由于采用了上述结构，在发光结构的顶面采用了网状结构的透明导电层，使电流在透明导电层中的流通路径增加，不再集中于电极及两电极连线的最短路径区域，电流在透明导电层中的横向扩展程度大大增强，透明导电层中的电流密度分布更加均匀。避免造成发光二极管局部区域过热，确保了发光二极管的工作寿命。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为现有技术中发光二极管的结构示意图；
图2为现有技术发光二极管中电流分散示意图；
图3为本发明的结构原理剖面示意图；
图4为本发明实施例一的俯视结构图；
图5为本发明实施例二的俯视结构图。
具体实施方式
参看图3，本发明包括基板11以及置于基板11上方的依次由N型半导体层121、发光层122和P型半导体层123相叠加组成的发光结构12。发光结构12上方为透明导电层13，透明导电层13上的一端置有P型电极142，N型半导体层121上、与P型电极142相对的另一端置有N型电极141。透明导电层13采用经线和纬线相互交织的形状为矩形、圆形或者六边形的网状结构，透明导电层13的网状结构能增强电流的横向扩展，使电流密度的分布更加均匀。
参看图4和图5，分别为本发明能增强横向电流扩展的发光二极管两个实施例中的两种俯视结构图。P型电极142和N型电极141分别与N型半导体层121和P型半导体层123形成欧姆接触，可为发光结构12提供电能使电流分散通过发光层，从而使发光结构产生光。发光结构12顶上的透明导电层13采用类似经线和纬线等相互交织的网状结构，从而可使电流分散流过透明导电层13时的路径增加，增强了电流在透明导电层13中的横向扩展，使电流密度的分布更加均匀，避免了发光二极管局部过热，确保了发光二极管的寿命。
上述网状结构的透明导电层13，指的是透明导电层13没有铺满整个发光结构12的顶面，在其中具有许多的空洞。网状结构可以是矩形结构，也可以是六边形结构以及其它任意能够铺满发光结构12顶面的结构。
在本发明的制作过程中，基板11一般由晶格常数与发光结构12相匹配的材料构成，例如，对于III族氮化物发光二极管材料，该基板11一般为蓝宝石Al2O3。发光结构12由金属有机化学气相淀积MOCVD的方法在基板11的顶面向上沉积而成。网状透明导电层13由可以透光且可使电流均匀分散的材料构成，例如铟锡氧化物ITO。两个电极由铝、银、铬、镍、铂、金等金属构成。

Claims (2)

1.一种能增强横向电流扩展的发光二极管，它包括基板(11)以及置于基板(11)上方的依次由N型半导体层(121)、发光层(122)和P型半导体层(123)相叠加组成的发光结构(12)，发光结构(12)上方为透明导电层(13)，透明导电层(13)上的一端置有P型电极(142)，在N型半导体层(121)上、与P型电极(142)相对的另一端置有N型电极(141)；其特征在于，所述透明导电层(13)采用能增强电流的横向扩展并使电流密度的分布更加均匀的经线和纬线相互交织的网状结构。
2.根据权利要求1所述的能增强横向电流扩展的发光二极管，其特征在于，所述网状结构采用矩形结构、圆形结构或者六边形结构及其它任意能铺满发光结构顶面的结构。
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