CN105161581B - 具有照明和通信双功能的发光器件 - Google Patents

具有照明和通信双功能的发光器件 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种具有照明和通信双功能的发光器件，依次包括衬底层、缓冲层、产生电子的n型层、电子空穴复合的量子阱层、产生空穴的p型层和透明电极层，所述衬底层上沉积有若干个构成环形结构的通信型发光芯片芯粒和若干个照明型芯片芯粒。本发明采用环形结构芯片芯粒使得电子空穴复合的量子阱层的电子空穴复合均匀，达到高复合率，以达到器件高速和宽频带的技术效果，同时，使芯片芯粒构成环形结构，减小芯片芯粒面积和体积，提升了器件的响应速率。

Description

具有照明和通信双功能的发光器件
技术领域
本发明涉及光电器件领域，具体涉及一种具有照明和通信双功能的发光器件。
背景技术
照明级发光二极管问世已经十余载，而将发光器件应用于通信领域的技术也已经被研究，但是，该技术的推广和应用受到了普通的LED器件相应频率的制约，相应的驱动和控制电路技术远未成熟，也没有形成国际标准。通信用的发光器件还是应用均处于初级阶段，其照明功能也因为发光能力而被限制。白光LED具有响应时间短、高速调制特点，可以应用于可见光照明和通信领域，合理搭配了照明级别发光二极管使得其应用场合也非常好广阔。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种应用前景广阔的具有照明和通信双功能的发光器件，采用的技术方案如下：
一种具有照明和通信双功能的发光器件，依次包括衬底层、缓冲层、产生电子的n型层、电子空穴复合的量子阱层、产生空穴的p型层和透明电极层，所述衬底层上沉积有若干个构成环形结构的通信型发光芯片芯粒和若干个照明型芯片芯粒。
工作时，产生电子的n型层提供电子，产生空穴的p型层提供电荷，电子和空穴在电子和空穴复合的量子阱层复合并且发光。若干个构成环形结构的通信型发光芯片，采用环形结构芯片芯粒使得电子空穴复合的量子阱层的电子空穴复合均匀，达到高复合率，以达到器件高速和宽频带的技术效果，同时，使芯片芯粒构成环形结构，减小芯片芯粒面积和体积，提升了器件响应时间，响应速率。照明型芯片则作为照明专用，作为照明基本单元，在直流供电的情况下处于不闪动的状态照明。
作为优选，所述衬底层上沉积有8个构成环形结构的通信型发光芯片芯粒和8个照明型芯片芯粒，所述8个照明型芯片芯粒排列成4行2列矩形结构。
作为优选，所述8个照明型芯片芯粒沉积在衬底层的中央。
将8个照明型芯片芯粒设置在中央，使得整个器件的照明光强分布更加平滑，效果更佳。
作为优选，所述通信型发光芯片芯粒和照明型芯片芯粒之间填充了二氧化硅填充材料。
作为优选，所述透明电极层包括2个透明电极，它们分别位于通信型发光芯片芯粒区域和照明型芯片芯片区域。
作为优选，所述透明电极采用石墨烯材料制造而成，所述衬底采用SiC材料制造而成。
通过两个透明电极，使得芯片芯粒按照并行结构进行连接，采用石墨烯材料制造透明电极层，具有较好的导电导热性能和透光特性，减小了控制电压，增加了控制电流，电流分布更加均匀。
本发明的有益效果：本发明采用环形结构芯片芯粒使得电子空穴复合的量子阱层的电子空穴复合均匀，达到高复合率，以达到器件高速和宽频带的技术效果，同时，使芯片芯粒构成环形结构，减小芯片芯粒面积和体积，提升了器件的响应速率。将8个照明型芯片芯粒设置在中央，使得整个器件的照明光强分布更加平滑，效果更佳。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的结构示意图；
图3是本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：
如图1、图2和图3所示，一种具有照明和通信双功能的发光器件，依次包括衬底层1、缓冲层10、产生电子的n型层、电子空穴复合的量子阱层12、产生空穴的p型层和透明电极层14，所述衬底层1上沉积有若干个构成环形结构的通信型发光芯片芯粒3和若干个照明型芯片芯粒4。
工作时，产生电子的n型层提供电子，产生空穴的p型层提供电荷，电子和空穴在电子和空穴复合的量子阱层12复合并且发光。采用环形结构芯片芯粒使得电子空穴复合的量子阱层12的电子空穴复合均匀，达到高复合率，以达到器件高速和宽频带的技术效果，同时，使芯片芯粒构成环形结构，减小芯片芯粒面积和体积，提升了器件响应时间和响应速率。照明型芯片则作为照明专用，作为照明基本单元，在直流供电的情况下处于不闪动的状态照明。
所述通信型发光芯片芯粒和照明型芯片芯粒之间填充了二氧化硅填充材料5。
所述衬底层上沉积有8个构成环形结构的通信型发光芯片芯粒3和8个照明型芯片芯粒4，所述8个照明型芯片芯粒4排列成4行2列矩形结构，
所述8个照明型芯片芯粒4沉积在衬底层的中央。
将8个照明型芯片芯粒设置在中央，使得整个器件的照明光强分布更加平滑，效果更佳。
所述透明电极层包括两个透明电极9，它们分别位于通信型发光芯片芯粒区域和照明型芯片芯片区域，采用石墨烯材料制造而成，所述衬底采用SiC材料制造而成。
通过两个透明电极9分别将各自区域内的8个芯片芯粒并联在一起，采用石墨烯材料制造透明电极层，具有较好的导电导热性能和透光特性，减小了控制电压，增加了控制电流，电流分布更加均匀。

Claims (4)

1.一种具有照明和通信双功能的发光器件，其特征在于，依次包括衬底层、缓冲层、产生电子的n型层、电子空穴复合的量子阱层、产生空穴的p型层和透明电极层，所述衬底层上沉积有若干个构成环形结构的通信型发光芯片芯粒和若干个照明型芯片芯粒，所述透明电极层包括2个透明电极，它们分别位于通信型发光芯片芯粒区域和照明型芯片芯片区域，照明型芯片芯粒沉积在衬底层的中央。
2.根据权利要求1所述的一种具有照明和通信双功能的发光器件，其特征在于，所述衬底层上沉积有8个构成环形结构的通信型发光芯片芯粒和8个照明型芯片芯粒，所述8个照明型芯片芯粒排列成4行2列矩形结构。
3.根据权利要求1所述的一种具有照明和通信双功能的发光器件，其特征在于，所述通信型发光芯片芯粒和照明型芯片芯粒之间填充了二氧化硅填充材料。
4.根据权利要求1所述的一种具有照明和通信双功能的发光器件，其特征在于，所述透明电极采用石墨烯材料制造而成，所述衬底层采用SiC材料制造而成。
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