CN105895756B - 多电极可见光通讯发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多电极可见光通讯发光器件及其制备方法，该器件依次包括N型半导体层、绝缘层、多量子阱层和P型半导体层，所述P型半导体层上刻有绝缘槽，以绝缘槽为边界，P型半导体层分为外层P型半导体层和内层P型半导体层，所述外层P型半导体层和内层P型半导体层分别沉积有若干个电极，所述绝缘层上也沉积有若干个电极，外层P型半导体层和内层P型半导体层上的电极通过金线分别与绝缘层上的电极连接，分别给内层P型半导体层和外层P型半导体层通入直流驱动电流源和高频电流源，或分别通入高频电流源和直流驱动电流源。
Description
技术领域
本发明涉及光电器件技术领域，具体涉及一种多电极可见光通讯发光器件及其制备方法。
背景技术
基于发光二极管的可见光通讯技术，结合了发光二极管照明功能和可调制的特点，它作为照明光源的同时提供无线网络覆盖的功能。可见光作为载波，受到高频数字信号的调制，光探测器将接收到的光信号转换为电信号，实现以可见光作为载体的通讯方式。基于其照明通讯两用的特点，可见光通讯技术在街道路灯、商场等需要同时提供照明和无线网络覆盖的场所有很大的应用前景，另外飞机飞行过程中，利用卫星信号调制机舱内的可见光通讯光源，可实现无线覆盖，使得飞行过程中的网络连接成为可能。
目前，照明通讯两用的发光器件的调制速率比较低，对于高速信号无法响应；通信级的输入信号强度普遍较弱，实现通讯的同时，照明强度并不理想。因此，有必要在照明强度方面做一些研究，注重通讯速率的同时也要兼顾照明需求。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种多电极可见光通讯发光器件，采用的技术方案如下：
一种多电极可见光通讯发光器件，依次包括N型半导体层、绝缘层、多量子阱层和P型半导体层，所述P型半导体层上刻有绝缘槽，以绝缘槽为边界，P型半导体层分为外层P型半导体层和内层P型半导体层，所述外层P型半导体层和内层P型半导体层分别沉积有若干个电极，所述绝缘层上也沉积有若干个电极，外层P型半导体层和内层P型半导体层上的电极通过金线分别与绝缘层上的电极连接，分别给内层P型半导体层和外层P型半导体层通入直流驱动电流源和高频电流源， 或分别通入高频电流源和直流驱动电流源。
分别给内层P型半导体层和外层P型半导体层通入直流驱动电流源和高频电流源，使得器件在发射高频信号的同时，照明发光区域能够正常工作，弥补了现有可见光通信器件发光强度弱而不能满足照明需求的不足，实现照明通信双功能。另外，通过多点注入电流，且外层电极分布接近边缘，改善了传统发光器件中电流密度过于集中的现象，增加了有源区注入电流的均匀性，提高了发光效率，同时提高了器件的响应速率。
作为优选，外层P型半导体层上安装有6个电极，内层P型半导体层上安装有5个电极。
作为优选，本发明的通讯发光器件呈圆形。
作为优选，所述外层P型半导体层和内层P型半导体层以同心圆的方式排列。
本发明的另一目的是解决现有技术的缺陷，提供一种多电极可见光通讯发光器件的制备方法，采用的技术方案如下：
一种多电极可见光通讯发光器件的制备方法，包括以下步骤：
a．在蓝宝石衬底上依次沉积N型半导体层、绝缘层、多量子阱层和P型半导体层；
b. 在步骤a中得到的器件上进行光刻，刻蚀绝缘槽，将P型半导体层分隔为内层P型半导体层和外层P型半导体层；
c.分别在内层P型半导体层和外层P型半导体层上蒸渡若干个电极，并使得每层的电极都在各自的P型半导体层面均匀分布；
d. 制作金线，将电极都引到沉积在N型半导体层之上的绝缘层上。
在工作时，分别给内层P型半导体层和外层P型半导体层通入直流驱动电流源和高频电流源，或分别通入高频电流源和直流驱动电流源。
作为优选，在内层P型半导体层上蒸渡5个电极，在外层P型半导体层上蒸渡6个电极。
作为优选，在刻蚀绝缘槽时，刻蚀深度到达衬底表面，以保证内外层电极之间绝缘独立。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过刻蚀绝缘槽，将P型半导体层分为内层P型半导体层和外层P型半导体层分别给内层P型半导体层和外层P型半导体层通入直流驱动电流源和高频电流源，使得器件在发射高频信号的同时，照明发光区域能够正常工作，弥补了现有可见光通信器件发光强度弱而不能满足照明需求的不足，实现照明通信双功能。另外，通过多点注入电流，且外层电极分布接近边缘，改善了传统发光器件中电流密度过于集中的现象，增加了有源区注入电流的均匀性，提高了发光效率，同时提高了器件的响应速率。
附图说明
图1是本发明的通讯发光器件的结构示意图；
图2是本发明的通讯发光器件的截面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。
实施例：
如图1和图2所示，
一种多电极可见光通讯发光器件，依次包括N型半导体层39、绝缘层32、多量子阱层33和P型半导体层，所述P型半导体层上刻有绝缘槽31，以绝缘槽31为边界，P型半导体层分为外层P型半导体层34和内层P型半导体层30，所述外层P型半导体层34和内层P型半导体层30分别沉积有若干个电极37和36，所述绝缘层32上也沉积有若干个电极38，外层P型半导体层34和内层P型半导体层30上的电极37和36通过金线分别与绝缘层上的电极连接，图中标号为35的是金线，分别给内层P型半导体层30和外层P型半导体层34通入直流驱动电流源和高频电流源，或分别通入高频电流源和直流驱动电流源。
外层P型半导体层34上安装有6个电极37，内层P型半导体层上安装有5个电极36。
分别给内层P型半导体层和外层P型半导体层通入直流驱动电流源和高频电流源，使得器件在发射高频信号的同时，照明发光区域能够正常工作，弥补了现有可见光通信器件发光强度弱而不能满足照明需求的不足，实现照明通信双功能。另外，通过多点注入电流，且外层电极分布接近边缘，改善了传统发光器件中电流密度过于集中的现象，增加了有源区注入电流的均匀性，提高了发光效率，同时提高了器件的响应速率。
本实施例的通讯发光器件呈圆形。
所述外层P型半导体层34和内层P型半导体层30以同心圆的方式排列。
上述多电极可见光通讯发光器件的制备方法，采用的技术方案如下：
一种多电极可见光通讯发光器件的制备方法，包括以下步骤：
a．在蓝宝石衬底上依次沉积N型半导体层、绝缘层、多量子阱层和P型半导体层；
b. 在步骤a中得到的器件上进行光刻，刻蚀绝缘槽，将P型半导体层分隔为内层P型半导体层和外层P型半导体层；
c.分别在内层P型半导体层和外层P型半导体层上蒸渡若干个电极，并使得每层的电极都在各自的P型半导体层面均匀分布；
d. 制作金线，将电极都引到沉积在N型半导体层之上的绝缘层上。
在工作时，分别给内层P型半导体层和外层P型半导体层通入直流驱动电流源和高频电流源， 或分别通入高频电流源和直流驱动电流源。
本实施例中，在内层P型半导体层上蒸渡5个电极，在外层P型半导体层上蒸渡6个电极。
本实施例中，在刻蚀绝缘槽时，刻蚀深度到达衬底表面，以保证内外层电极之间绝缘独立。
Claims (7)
1.一种多电极可见光通讯发光器件，依次包括N型半导体层、绝缘层、多量子阱层和P型半导体层，其特征在于，所述P型半导体层上刻有绝缘槽，以绝缘槽为边界，P型半导体层分为外层P型半导体层和内层P型半导体层，所述外层P型半导体层和内层P型半导体层分别沉积有若干个电极，所述绝缘层上也沉积有若干个电极，外层P型半导体层和内层P型半导体层上的电极通过金线分别与绝缘层上的电极连接，分别给内层P型半导体层和外层P型半导体层通入直流驱动电流源和高频电流源，或分别通入高频电流源和直流驱动电流源。
2.根据权利要求1所述的多电极可见光通讯发光器件，其特征在于，外层P型半导体层上安装有6个电极，内层P型半导体层上安装有5个电极。
3.根据权利要求1所述的多电极可见光通讯发光器件，其特征在于，所述通讯发光器件呈圆形。
4.根据权利要求1所述的多电极可见光通讯发光器件，其特征在于，所述外层P型半导体层和内层P型半导体层以同心圆的方式排列。
5.一种多电极可见光通讯发光器件的制备方法，包括以下步骤：
a．在蓝宝石衬底上依次沉积N型半导体层、绝缘层、多量子阱层和P型半导体层；
b. 在步骤a中得到的器件上进行光刻，刻蚀绝缘槽，将P型半导体层分隔为内层P型半导体层和外层P型半导体层；
c.分别在内层P型半导体层和外层P型半导体层上蒸镀若干个电极，并使得每层的电极都在各自的P型半导体层面均匀分布；
d. 制作金线，将电极都引到沉积在N型半导体层之上的绝缘层上。
6.根据权利要求5所述的多电极可见光通讯发光器件的制备方法，其特征在于，在内层P型半导体层上蒸镀5个电极，在外层P型半导体层上蒸镀6个电极。
7.根据权利要求5所述的多电极可见光通讯发光器件的制备方法，其特征在于，在刻蚀绝缘槽时，刻蚀深度到达衬底表面，为了保证内层P型半导体层上的电极和外层P型半导体层上的电极之间互相绝缘独立。
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