CN1134848C - 发光二极管 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管，包括：一绝缘基层及一个半导体叠层；半导体叠层包括：一发光层、一第一半导体束缚层、一第二半导体束缚层、第一电极、第二电极及导电延伸线；导电延伸线与第二电极电连接，且围绕在半导体叠层周围，延伸于第三主表面的外围部分，并与其形成欧姆接触；自第一电极送出的电流依序流经第一半导体束缚层、发光层、第二半导体束缚层至导电延伸线与第二电极；本发明的发光二极管具有发光均匀及发光效率高的特点。

Description

发光二极管
技术领域
本发明涉及一种发光二极管，特别是一种发光均匀的发光二极管。
背景技术
发光二极管的应用颇为广泛，例如，可应用于光学显示装置、交通标志、资料储存装置、通讯装置、照明装置以及医疗装置。在此技术中，目前技术人员的重要课题之一为如何使电流在发光二极管中均匀分布，以使二极管均匀发光，进而提高二极管的发光效率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种设有导电延伸线的发光二极管。其能使二极管均匀发光，进而提高二极管的发光效率。
为达到上述目的本发明采取如下措施：
本发明的发光二极管，包括：
一绝缘基屋，具有一第一主表面与一第二主表面；
一个半导体叠层，具有一第一主表面，一第二主表面及一第三主表面，此半导体叠层的第二主表面与绝缘基层的第一主表面结合，且其第一主表面与第三主表面位于绝缘基层的第一主表面的同一侧，半导体叠层第一主表面与第二主表面分别位于第三主表面的二相对侧，第三主表面具有一外围部分，其围绕在半导体叠层周围，半导体叠层包括：
一发光层，具有一第一主表面与一第二主表面；
一第一半导体束缚层，具有一第一主表面与一第二主表面；第二主表面与发光层的第一主表面结合；
一第二半导体束缚层，且具有一第一主表面与一第二主表面，第一主表面与发光层的第二主表面结合；
一第一电极，且与半导体叠层的第一主表面结合，第一电极与第一半导体束缚层电连接；
一第二电极，在一预定位置与半导体叠层的第三主表面结合，第二电极与第二半导体束缚层电连接；
其特征在于，还包括一导电延伸线：
导电延伸线与第二电极电连接，且围绕在半对体叠层周围，延伸于第三主表面的外围部分，并与其形成欧姆接触；
自第一电极送出的电流依序流经第一半导体束缚层、发光层、第二半导体束缚层至导电延伸线与第二电极。
与现有技术相比，本发明具有如下效果：
由于本发明的发光二极管中，没有与第二电极电连接的导电延伸线，即能够使自第二电极送出的电流更均乐地分布于币个二极管中，因而能够提高二极管的发光效率，以使本发明的发光二极管具有发光均匀及发光效率高的特点。
附图说明
图1：本发明的一实施例的发光二极管的俯视图；
图2：沿图1中I-I剖面线的剖面示意图；
图3：本发明另一实施例的俯视图；
图4：沿图3中II-II剖面线的剖面示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明具有导电延伸线的发光二极管，本实施例包括由蓝宝石形成的一绝缘基层10、形成于绝缘基层10上的一氮化镓晶体生长层11、形成于氮化镓晶体生长层11上的一氮化镓缓冲层12、形成于缓冲层12上的一n型氮化镓接触层13、形成于n型氮化铝镓束缚层14上的一氮化铟镓多重量子阱发光层15、形成于发光层15上的一p型氮化铝镓束缚层16、形成于p型氮化铝镓束缚层16上的一p型氮化镓接触层17、形成于p型氮化镓接触层17上的一氧化铟锡透明导电层18，其中一部分以蚀刻方式除去，以露出部分p型氮化镓接触层17，形成于p形氮化镓接触层17的露出部分上的一p型Ti/Al前电极(第一电极)20，前电极20与透明导电层18接触，又由于构成绝缘基层10的蓝宝石不导电，故须将发光二极管适当地蚀刻至n型氮化镓接触层13上，然后在n型氮化镓接触层13上形成一n型Ti/Al后电极(第二电极)19，并在此n型氮化镓接触层13上配置实质上坏绕其四周延伸且与后电极19电连接的一导电延伸线22，此导电延伸线22和后电极19采用同一类金属，并且能和n型氮化镓接触层13形成欧姆接触，如此，即能够使自后电极19送出的电流更均匀分布于整个二极管中，因而能够提高二极管的发光效率。
如图3与图4所示，其为本发明的另一实施例的示意图，其与图1所示实施例不同之处在于，前电极20与后电极19布置于晶粒的对角线上，并尽量分隔开。
本技术的一般人士可轻易了解，绝缘基层10可包含选自于蓝宝石、LiGaO3及LiAlO3所构成材料群组中的一种材料；晶体生长层11可包含选自于GaN、AlmGa1-mN，其中，0≤m≤1，以及InnGa1-nN，其中，0≤n≤1，所构成材料群组中的一种材料；n型缓冲层12可由GaN材料制成；n型接触层13可包含选自于GaN与AlGaN所构成的材料群组中的一种材料；n型束缚层14包含AlxGa1-xN，其中，0≤x≤1；氮化铟镓多重量子阱发光层15包含r个氮化铟镓量子阱与r+1个氮化铟镓势垒层，使得每一个氮化铟镓量子阱上下二侧皆有一氮化铟镓势垒层，其中，r≥1，每一氮化铟镓量子阱是由IneGa1-eN构成，每一氮化铟镓势垒层由InfGa1-fN构成，且0≤f＜e≤1；p型束缚层1 6可包含AlzGa1-zN，其中，0≤z≤1；p型接触层17可包含选自于GaN与AlGaN所构成材料群组中的一种材料；p型电极20可包含选自于Ti/Al、Cr/Al，Nd/Al、Pd/Al，TiN、TiWNx，Zr/Al、Hf/Al，Al，Zr以及Sc所构成材料群组中的一种材料，导电延伸线22的材料宜与n型电极19相同，其线宽例如为5微米。
p型Ti/Al前电极20与P型接触层17间形成肖特基(schottky)接触，因而，在前电极20的正下方实质上不产生电流，自前电极20送出的电流经透明导电层18，流至发光层15，产生发光作用。如此，由于能够避免在不透光的前电极20的正下方产生发光作用，故能够增迸发光效率。
以上所述，仅为用以方便说明本发明的二实施例，本发明的保护范围不限于此实施例，凡依本发明所做的任何变更，旨属本发明的保护范围。例如，实施例中的氮化铟镓多重量子阱发光层15可以本技术领域人员熟知的单一量子阱结构取代，或以纯氮化铟镓发光层取代；又例如，省除晶体生长层11与/或氮化镓缓冲层12，亦不脱离本发明保护范围。

Claims (6)

1.一种发光二极管，包括：
一绝缘基层，具有一第一表面与一第二主表面；
一个半导体叠层，具有一第一主表面、一第二主表面及一第三主表面，此半导体叠层的第二主表面与绝缘基层的第一主表面结合，且其第一主表面与第三主表面位于绝缘基层的第一主表面的同一侧，半导体叠层第一主表而与第二主表面分别位于第三主表面的二相对侧，第三主表面具有一外围部分，其围绕在半导体叠层周围半导体叠层包括：
一发光层，具有一第一主表面与一第二主表面：
一第一半导体束缚层，具有一第一主表面与一第二主表面；第二主表面与发光层的第一主表面结合；
一第二半导体束缚层，且具有一第一主表面与一第二主表面，第一主表面与发光层的第二主表面结合；
一第一电极，且与半导体叠层的第一主表面结合，第一电极与第一半导体束缚层电连接：
一第二电极，在一预定位置与半导体叠层的第三主表面结合，第二电极与第二半导体束缚层电连接；
其特征在于，还包括一导电延伸线；
导电延伸线与第二电极电连接，且围绕在半导体叠层周围，延伸于第三主表面的外围部分，并与其形成欧姆接触；
自第一电极送出的电流依序流经第一半导体束缚层、发光层、第二半导体束缚层至导电延伸线与第二电极。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述半导本叠层还包括：
一第一半导体接触层，具有第一导电性，且具有一第一主表面与一第二主表面，第二主表面与第一半导体束缚层的第一主表面结合；
一第二半导体接触层，具有第二导电性，且具有一第一主表面与一第二主表面，其中，第一主表面与所述第二半导体束缚层的第二主表面结合；
自第一电极送出的电流依序流经第一半导体接触层、第一半导体束缚层、发光层、第二半导体束缚层、第二半导体接触层至所述导电延伸线与第二电极。
3.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述半导体叠层还包括：
一缓冲层，具有一第一主表面与一第二主表面；其中，第一主表面与所述第二半导体接触层的第二主表面结合；
自第一电极送出的电流依序流经所述第一半导体接触层、第一半导体束缚层、发光层、第二半导体束缚层、第二半导体接触层、缓冲层至所述导电延伸线与第二电极。
4.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述半导体叠层还包括：
一晶体生长层，具有一第一主表面与一第二主表面，其中，第一主表面与所述缓冲层的第二主表面结合；
自所述第一电极送出的电流依序流经所述第一半导体接触层、第一半导体束缚层、发光层、第二半导体束缚层、第二半导体接触层、缓冲层、晶体生长层至所述导电延伸线与第二电极。
5.根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述半导体叠层还包括：
一透明导电层，具有一第一主表面与一第二主表面；其中，第二主表面与所述第一半导体接触的第一主表面中的一预定部分结合，所述第一电极穿过透明导电层直接与所述第一半导体接触层间形成肖特基接触，透明导电层与所述第一电极间形成电接触，透明导电层与所述第一半导体接触层间形成欧姆接触；
自所述第一电极送出的电流依序经透明导电层、所述第一半导体接触层、第一半导体束缚层、发光层、第二半导体束缚层、第二半导体接触层、缓冲层、晶体生长层至所述导电延伸线与第二电极。
6.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于：
所述绝缘基层包含选自于蓝宝石、LiGaO3及LiAlO3所构成材料群组中的一种材料；
所述晶体生长层包含选自于GaN、AlmGa1-mN，具中，0≤m≤1，及InGa1-nN，其中，0≤n≤1，所构成材料群组中的一种材料；
所述缓冲层由GaN材料制成；
所述第二半导体接触层包括选自于GaN与AlGaN所构成材料群组中的一种材料；
所述第二半导体束缚层包括AlxGa1-xN，其中，0≤x≤1；
所述发光层包含r个氮化铟镓量子阱与r+1个氮化铟镓势垒层，每个氮化铟镓量子阱上下两侧都有一氮化铟镓势垒层，其中，r≥1，每个一氮化铟镓量子阱由IneGa1-eN构成，每一氮化铟镓势垒层由InfGa1-fN构成，且0≤f，e≤1
所述第一半导体束缚层包含AlzGa1-zN，其中，0≤z≤1；
所述第一半导体接触层包含选自于GaN与AlGaN所构成材料群组中的一种材料；
所述第一电极包含选自于Ti/Al、Cr/Al、Nd/Al、Pd/Al、TiN、TiWNx、Zr/Al、Hf/Al、Al、Zr及Sc所构成材料群组中的一种材料；
所述第二电极包含选自于Ti/Al、Cr/Al、Nd/Al、Pd/Al、TiN、TiWNx、Zr/Al、Hf/Al、Al、Zr及Sc所构成材料群组中的一种材料；
所述导电延伸线的材料与所述第二电极属同一材料群组。
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