CN118173688A - 一种发光二极管及发光装置 - Google Patents

一种发光二极管及发光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN118173688A
CN118173688A CN202410253396.4A CN202410253396A CN118173688A CN 118173688 A CN118173688 A CN 118173688A CN 202410253396 A CN202410253396 A CN 202410253396A CN 118173688 A CN118173688 A CN 118173688A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
light emitting
layer
emitting diode
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410253396.4A
Other languages
English (en)
Inventor
曾晓强
杨剑锋
陈世鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Langminas Optoelectronic Xiamen Co ltd
Original Assignee
Langminas Optoelectronic Xiamen Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Langminas Optoelectronic Xiamen Co ltd filed Critical Langminas Optoelectronic Xiamen Co ltd
Priority to CN202410253396.4A priority Critical patent/CN118173688A/zh
Publication of CN118173688A publication Critical patent/CN118173688A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

本申请提供一种发光二极管及发光装置,发光二极管包括:衬底、半导体叠层与电极区域。其中,半导体叠层与电极区域都形成在衬底上,半导体叠层远离衬底方向依次包括第二半导体层、有源层及第一半导体层;电极区域,与半导体叠层相邻,电极区域包括第一电极和第二电极,第一电极形成在衬底上,与第一半导体层电连接;第二电极形成在衬底上,与第二半导体层电连接;第二电极位于半导体叠层和第一电极之间,第一电极和第二电极彼此电绝缘。发光二极管还包括第一边和第二边,第一边沿第一方向延伸,第二边沿第二方向延伸,第一方向和第二方向垂直,第一边在第一方向上具有第一长度,第二电极沿第一方向上具有第二长度,第二长度与第一长度比值大于2/3。通过对电极分布的优化,增强P面注入面积,降低P面电流拥堵,提高了发光二极管和发光装置的可靠性和出光效率。

Description

一种发光二极管及发光装置
技术领域
本发明涉及半导体器件领域,具体为一种发光二极管及发光装置。
背景技术
随着LED在照明领域的逐步应用,市场对白光LED光效的要求越来越高,从普通家庭照明灯具逐步发展到需要更高功率的路灯、车前灯、投影灯系统,市场对于大功率大尺寸甚至超大尺寸的LED芯片的需求越来越成为主流。超大功率,超大尺寸LED首先面对的第一个问题就是电流拥挤。更高的功率要求对LED芯片的电流扩展能力提出了更大的考验,普通的垂直结构已经不能满足更大功率芯片的设计要求了。随着电流密度持续升高,对芯片电流分布及封装热管理要求也变大,水平垂直芯片使用绝缘性衬底可以实现芯片级热电分离,为封装及整灯热沉设计提供友好的基础;对于电流分布部分,电极分布的位置,也有重大的影响,并且我们认为在大电流密度下更需要做好电极分布的优化。
发明内容
鉴于现有技术中发光二极管的上述缺陷及不足,本发明提供一种发光二极管及发光装置,以进一步提高发光二极管的出光效率及可靠性。
本发明的一实施例,提供一种发光二极管,其包括衬底、半导体叠层和电极区域。
半导体叠层形成在衬底上,自远离衬底方向依次包括第二半导体层、有源层及第一半导体层。电极区域,与半导体叠层相邻,形成在衬底上,包括第一电极与第二电极,第一电极与第一半导体层电连接,第二电极与第二半导体层电连接;第二电极位于半导体叠层和第一电极之间,使得第二电极更靠近第二半导体层,缩短第二电极与第二半导体层之间的电流传输路径,第一电极和第二电极彼此电绝缘。
发光二极管还包括第一边和第二边,第一边沿第一方向延伸,第二边沿第二方向延伸,第一方向和第二方向垂直;第一边在第一方向上具有第一长度,第二电极沿第一方向上具有第二长度,所述第二长度与第一长度比值大于2/3。使得第二电极的第二长度与发光二极管的第一边的第一长度接近,利于第二电极与第二半导体层之间的电流传导,在高电流密度注入下有效降低电流拥堵,提高发光二极管的可靠性,防止发光二极管被烧坏,提高发光二极管的出光效率。
在一些实施例中,第一半导体层为n型掺杂,第二半导体层为p型掺杂。使得第二电极更靠近P侧,减短P侧的电流传输路径。
在一些实施例中,发光二极管还包括形成在第二半导体层和衬底之间的电流扩展层、第二绝缘层、第二金属层、第一绝缘层和第一金属层。第一金属层与第一电极电连接,第二金属层与第二电极电连接,使得第一电极与第一半导体层形成电连接,第二电极与第二半导体层形成电连接。
在一些实施例中,第二绝缘层介于第二半导体层与第二金属层之间,覆盖裸露的第二半导体层的表面,第二金属层覆盖第二绝缘层的表面,便于第二绝缘层与后续第二金属层形成ODR反射结构,增加对有源层辐射的光的反射,增强出光效果。在一些实施例中,电流扩展层介于第二半导体层与第二绝缘层之间,用于电流扩展,减小电流拥堵。
在一些实施例中,第二绝缘层具有多个第二通孔,贯穿所述第二绝缘层直至暴露电流扩展层,通孔内填充有第二金属层的金属。使得第二金属层与第一半导体层可以形成电连接。
在一些实施例中,第二通孔直径介于1 ~ 20μm之间,保证第二通孔内金属具有足够的导电能力的同时,使第二绝缘层与第二金属层形成的ODR反射结构具有更佳的反射效果。
在一些实施例中,第二绝缘层为透明绝缘层,包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛或氧化铝中至少之一种。优选第二绝缘层为SiO2,第二金属层与SiO2能够形成较高的反射效果,增加对有源层辐射的光的反射,增强出光效果。
在一些实施例中,发光二极管的半导体叠层中还形成有至少一个第一通孔,该第一通孔自远离衬底一侧贯穿第二半导体层及有源层,或者继续贯穿部分第一半导体层,通孔内填充第一金属层的金属。使得第一金属层与第二半导体层可以形成电连接。
在一些实施例中,第一绝缘层覆盖裸露的第二半导体层,同时覆盖所述第一通孔的侧壁,第一金属层覆盖所述第一绝缘层的表面,使得第一金属层和第二金属层电性隔离。
在一些实施例中,第二电极的第二长度与所述发光二极管的第一边的第一长度比值介于2/3~1之间。使得第二电极的第二长度不超过发光二极管的第一边的第一长度。
在一些实施例中,第一电极沿第一方向上具有第三长度,第三长度与第一长度比值介于2/3~1之间。使得第一电极具有足够的面积与第一金属层接触,保证第一电极具有良好的电流传导能力。
在一些实施例中,第一电极的第三长度等于第二电极的第二长度。使得第一电极和第二电极具有相同的面积。
在一些实施例中,第一电极和第二电极为矩形、正方形或类矩形。便于后续的打线。
在一些实施例中,第一电极和第二电极形状互补,整体形状呈矩形、正方形或类矩形。保证第一电极与第二电极有足够打线面积即可,这种互补的电极形状可以节省电极材料,降低成本。
在一些实施例中,第二边沿第二方向具有第四长度,电极区域沿第二方向具有第五长度,第五长度与第四长度的比值介于0.05~0.5之间,保证发光二极管具有足够的发光面积,并同时保证第一电极和第二电极具有足够的面积以达到良好的电流传导能力,防止发光二极管内部电流拥堵。
本发明还提供一种发光装置,包括支架,具有相反的第一表面和第二表面,第一表面上设有图案化的导电层;多个本发明所述的发光二极管形成于该支架的第一表面上,多个发光二极管的第一电极和第二电极分别通过引线与所述支架上的导电层连接。
在一些实施例中,发光装置的工作电流密度为4A/mm2以上。
本发明所述的发光二极管和发光装置通过对电极分布的优化,增强P面注入面积,降低P面电流拥堵,提高了发光二极管和发光装置的出光效率和可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。此外,附图数据是描述概要,不是按比例绘制。
图1是现有技术中一发光二极管的俯视示意图
图2是图1A-A´处的剖面示意图
图3是实施例一提供的一发光二极管的俯视示意图
图4是图3B-B´处的剖面示意图
图5是实施例一提供的另一发光二极管的俯视示意图
图6是实施例一提供的另一发光二极管的俯视示意图
图7是实施例二提供的发光装置的俯视示意图
附图标记:
100:发光二极管;101:半导体叠层;1011:第一半导体层;1012:有源层;1013:第二半导体层;102:第二绝缘层;103:第二金属层;104:第一绝缘层;105:第一金属层;106:第三绝缘层;107:衬底;108:背金;109:绝缘保护层;130:第一电极;140:第二电极;1020:第二通孔;1050:第一通孔;111:第一边;112:第二边;210:支架;210A:第一表面;2110:导电层;2111~2113:导电块;211:引线;2101:发光二极管安装区域
具体实施方式
下面结合示意图对本发明的发光装置及其制作方法进行详细的描述,在进一步介绍本发明之前,应当理解,由于可以对特定的实施例进行改造,因此,本发明并不限于下述的特定实施例。还应当理解,由于本发明的范围只由所附权利要求限定,因此所采用的实施例只是介绍性的,而不是限制性的。除非另有说明,否则这里所用的所有技术和科学用语与本领域的普通技术人员所普遍理解的意义相同。
在以下的说明内容中,类似或相同的组件将以相同的编号来表示。
现有技术中,发光二极管100水平垂直结构芯片示意图如图1、图2所示,图1为俯视示意图,图2为图1A-A´处剖面示意图。该发光二极管100包括衬底107、半导体叠层101和电极区域,半导体叠层101和电极区域都形成于衬底107上。该半导体叠层101远离衬底方向依次包括第二半导体层1013、有源层1012及第一半导体层1011。第一半导体层1011一般为N半导体层,第二半导体层1013一般为P半导体层。在第二半导体层1013与衬底107之间形成有电流扩展层(图中未示出)、第二绝缘层102,第二金属层103,第一绝缘层104,第一金属层105和第三绝缘层106。其中电流扩展层介于第二半导体层1013与第二绝缘层102之间,用于扩展电流。第二绝缘层102一般由二氧化硅形成,第二金属层103覆盖第二绝缘层102表面,与第二金属层102形成ODR反射结构,增加对有源层辐射的光的反射,提高发光二极管100亮度。第二绝缘层102还具有多个第二通孔1020,该第二通孔1020贯穿第二绝缘层102直至暴露电流扩展层,通孔内填充有第二金属层103的金属,使第二金属层103与第二半导体层1013电连接。发光二极管100的半导体叠层101中还形成有至少一个第一通孔1050,该第一通孔1050自远离衬底一侧贯穿第二半导体层1013及有源层1012,或者继续贯穿部分第一半导体层1011,形成在第一半导体层1011中。第一金属层105覆盖第一绝缘层104的表面,同时第一绝缘层104覆盖上述第一通孔1050的侧壁。为了实现第一金属层105与第一半导体层1011的电连接,第一通孔1050中填充有第一金属层105的金属。发光二极管100的电极区域与半导体叠层101相邻,包括第一电极130和第二电极140,其中第二电极140形成在第二金属层103未被第二绝缘层102覆盖的表面,通过第二金属层103与第二半导体层1013形成电连接,第一电极130形成在第一金属层105未被第一绝缘层104覆盖的表面,通过第一金属层105与第一半导体层1011形成电连接,第一电极130和第二电极140电绝缘。如俯视图图1所示,第一电极130、第二电极140为矩形,发光二极管100还包括第一边111和第二边112,第一边111沿第一方向(图中X方向)延伸,第二边112沿第二方向(图中Y方向)延伸,其中第一方向和第二方向垂直,第一电极130和第二电极140沿第一方向并排排列,第一边111在第一方向上具有第一长度,第二电极140沿第一方向上具有第二长度,在这种电极布局方式下,第二电极140的第二长度远小于发光二极管100第一边111的第一长度,当第二半导体1013为P半导体层时,P型半导体的载流子迁移率较低,P侧沿第一方向电流传导能力不足,导致在大于4 A/mm2的高电流密度注入下,如6.5 A/mm2,电流过注入,靠近第二电极140的第二通孔1020内电荷较为集中,导致与第二电极140相邻的半导体叠层101电流拥堵(图1中C部),该侧第二通孔1020内金属被烧坏,导致发光二极管100亮度降低。
针对以上缺陷,本发明提供一种发光二极管及发光装置,解决了背景技术中的技术问题,以下将结合本发明实施例中的附图,通过多种具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本实施例提供一种发光二极管100,如图3、图4所示,图3为发光二极管100的俯视示意图,图4为图3B-B´处的剖面示意图,该发光二极管100同样包括衬底107、半导体叠层101和电极区域,半导体叠层101和电极区域都位于衬底107上。该半导体叠层101远离衬底方向自出光面110向背面120的方向依次包括第二半导体层1013、有源层1012及第一半导体层1011。优选的,所述第一半导体层1011为n型掺杂,例如Si、Ge、或者Sn的n型掺杂物,第二半导体层1013为p型掺杂,例如Mg、Zn、Ca、Sr、或者Ba的p型掺杂物,有源层1012为能够提供光辐射的材料,可以是单量子阱层或多量子阱层。
进一步地,在第二半导体层1013与衬底107之间形成有电流扩展层(图中未示出)、第二绝缘层102、第二金属层103、第一绝缘层104、第一金属层105和第三绝缘层106。其中电流扩展层介于第二半导体层1013与第二绝缘层102之间,用于电流扩展,减少电流在发光二极管100内的拥堵,使发光二极管100内的电流分布更为均匀。电流扩展层可以是铟锡氧化物(ITO)或锌铟氧化物(IZO)。第二绝缘层102介于第二半导体层1013与第二金属层103之间,覆盖裸露的电流扩展层的表面,第二金属层103覆盖该第二绝缘层102的表面。如图4所示,第二绝缘层102还具有多个第二通孔1020,该第二通孔1020贯穿第二绝缘层102直至暴露电流扩展层,通孔内填充有第二金属层103的金属,使第二金属层103与第二半导体层1013电连接。可选地,第二绝缘层102的材料为透明绝缘层,包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛或氧化铝等透明的无机绝缘材料中的至少之一种,本实施例中为SiO2层,与第二金属层103形成ODR反射结构,增加对有源层辐射的光的反射,提高发光二极管100亮度。可选的,第二通孔1020的直径介于1 ~ 20μm之间,优选5μm,保证第二通孔1020内金属具有足够的导电能力的同时,使第二绝缘层102与第二金属层103形成的ODR反射结构具有更佳的反射效果。
发光二极管100的半导体叠层101中还形成有至少一个第一通孔1050,该第一通孔1050自背面120一侧贯穿第二半导体层1013及有源层1012,或者继续贯穿部分第一半导体层1011,形成在第一半导体层1011中。第一金属层105覆盖第一绝缘层104的表面,该第一绝缘层104覆盖裸露的第二半导体层1013,同时覆盖上述第一通孔1050的侧壁,将第一金属层105和第二金属层103电性隔离。可选地,第一绝缘层104的材料为透明绝缘层,包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛或氧化铝等透明的无机绝缘材料中的至少之一种,本实施例中为SiO2层。为了实现第一金属层105与第一半导体层1011的电连接,第一通孔1050中填充有第一金属层105的金属。
第一金属层105和第二金属层103可以为高反射性金属材料(例如Ag、Al等),也可以是性能较为稳定的Ti、Pt、Au、Cr、TiW合金等材料,除了保证了导电性能外还增加了对有源层1012辐射的光的反射,提高了发光二极管100的出光效率。
发光二极管100的电极区域与半导体叠层101相邻,形成在衬底上,包括第一电极130和第二电极140。其中第二电极140形成在第二金属层103未被第二绝缘层102覆盖的表面,通过第二金属层103与第二半导体层1013形成电连接。第一金属层105部分延伸穿过第一绝缘层104与第一电极130靠近衬底107的表面接触,第二金属层103与该部分通过第一绝缘层104电绝缘,使第一电极140与第一半导体层1011形成电连接。
如图3所示,发光二极管100还包括第一边111和第二边112,第一边111沿第一方向(图中X方向)延伸,第二边112沿第二方向(图中Y方向)延伸,其中第一方向和第二方向垂直,第一电极130和第二电极140沿第二方向并排排列,第二电极130介于半导体叠层101和第一电极140之间,发光二极管100的第一边111沿第一方向上具有第一长度d1,第二电极140沿第一方向上具有第二长度,第一电极130沿第一方向上具有第三长度d3。可选实施例中,第二长度d2与第一长度d1的比值d2/d1大于2/3,优选d2/d1介于2/3~1之间。这样可以保证第二电极140的第二长度与发光二极管100的第一边111的长度接近,第二电极140具有更大的注入面积,当第二半导体层1013为P型半导体层时,增大第二电极140沿第一方向的电流传导能力,在大于4A/mm2的高电流密度注入下防止电流过注入,防止靠近第二电极140的第二通孔1020内电荷过于集中,有效降低P面的电流拥堵,防止靠近第二电极140的第二通孔1020内金属被烧坏,提高发光二极管100的可靠性与出光效率。
如图3所示,可选实施例中,第三长度d3与第一长度d1的比值介于2/3~1之间,更优选的,第三长度d3等于第二长度d2,使得第一电极130具有足够的面积与第一金属层105接触,保证第一电极具有良好的电流传导能力。可选实施例中,第一电极130、第二电极140为矩形、正方形或类矩形,方便电极打线。可选实施例中,发光二极管100的第二边112沿第二方向具有第四长度d4,电极区域沿第二方向具有第五长度d5,第四长度d4与第五长度d5的比d4/d5介于0.05~0.5之间,优选0.2,保证发光二极管100具有足够的发光面积,并同时保证第一电极130和第二电极140具有足够的面积以达到良好的电流传导能力,防止发光二极管100内部电流拥堵。
进一步的,可选实施例中,第一电极130、第二电极140互补,整体形状为矩形、正方形或类矩形,如图6-7所示,第一电极130部分凸出,相应第二电极140部分凹陷,彼此互补,保证第一电极130与第二电极140有足够打线面积即可,相比第一电极130与第二电极140都是矩形或类矩形的形状,这种互补形状既保证了在高电流密度下P面的电流疏散,又可以节省电极材料,降低成本,也不影响电极的打线。同样,此实施例也满足第二长度d2与第一长度d1的比值d2/d1大于2/3,优选d2/d1介于2/3~1之间,第三长度d3与第一长度d1的比值介于2/3~1之间,更优选的,第三长度d3等于第二长度d2。第四长度d4与第五长度d5的比d4/d5介于0.05~0.5之间,优选0.2。
同样如图4所示,第一金属层105与衬底107之间还形成有第三绝缘层106。第三绝缘层106覆盖第一金属层105靠近衬底107的表面,可选地,第三绝缘层106的材料为透明绝缘层,包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛或氧化铝等透明的无机绝缘材料中的至少之一种。进一步的,发光二极管100还包括背金108形成于衬底下,与衬底107键合,可选的,背金108为Au、TiW合金等金属材料,背金108可用来固定发光二极管100于封装基板上并促进发光二极管100散热。
进一步的,发光二极管100还包括绝缘保护层109,所述绝缘保护层109形成在发光二极管100的表面上,具体来说,绝缘保护层109覆盖远离衬底107一侧的半导体叠层101的表面及侧壁,覆盖第一电极130和第二电极140的侧壁和部分表面。可选实施例中,绝缘保护层109为透明介电材料,可以是SiO2、SiNx、SiON或者它们的复合结构,在本实施例中,所述绝缘保护层109为SiO2,绝缘保护层109大大提高了发光二极管100的可靠性。
实施例2
本实施例提供一种发光装置。如图7所示,该发光装置包括:支架210、发光二极管100及引线211。具体的,支架210具有第一表面210A(正面)及与该第一表面相反的第二表面(背面)。该支架210的第一表面210A设置有发光二极管安装区域2101及图案化导电层2110,其中发光二极管安装区2101优选位于第一表面210A的中间区域,图案化导电层2110分布于该发光二极管安装区2101的外周,包含了一系列彼此分离的导电块2111~2113,其中第一个导电块2111同时作为第一焊线区,第二个导电块2112作为第二焊线区,其余的导电块2113用于连接相邻的发光二极管100,根据发光二极管100的数量及排布设置导电块的数量及分布,例如发光二极管100的数量为N,则可以设计导电块的数量为N+1,此时可以保证每个发光二极管100都可以直接通过引线连接至支架的导电层。可选实施例中,发光二极管100为实施一例所述的发光二极管,多个发光二极管100通过背金108安装于支架的发光二极管安装区2101上。多个发光二极管100彼此之间没有形成直接的电性连接。每个发光二极管100的第一电极130和第二电极140分别通过引线231连接至支架的导电块2111~2113上。
可选实施例中,发光装置的工作电流为4A/mm2以上,具体的,可以是4A/mm2、5A/mm2、6A/mm2、6.5A/mm2等。
综上所述,本发明提供的发光二极管及发光装置通过对电极分布进行设计,防止发光二极管及发光装置在大于4A/mm2以上的高电流密度下的P面电流拥堵,有效提高了发光二极管及发光装置在高电流密度下的可靠性与出光效率。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种发光二极管,其特征在于包括:
衬底;
半导体叠层,形成在衬底上,所述半导体叠层远离衬底方向依次包括第二半导体层、有源层及第一半导体层;
电极区域,与所述半导体叠层相邻,形成在衬底上,所述电极区域包括第一电极和第二电极,所述第一电极与所述第一半导体层电连接;所述第二电极与所述第二半导体层电连接;所述第二电极位于所述半导体叠层和所述第一电极之间,所述第一电极和所述第二电极彼此电绝缘;
其中,所述发光二极管还包括第一边和第二边,所述第一边沿第一方向延伸,所述第二边沿第二方向延伸,所述第一方向和所述第二方向垂直;
所述第一边在所述第一方向上具有第一长度,所述第二电极沿所述第一方向上具有第二长度,所述第二长度与所述第一长度比值大于2/3。
2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一半导体层为N型掺杂,所述第二半导体层为P型掺杂。
3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:还包括形成在所述第二半导体层和所述衬底之间的电流扩展层、第二绝缘层、第二金属层、第一绝缘层和第一金属层,所述第一金属层与所述第一电极电连接,所述第二金属层与所述第二电极电连接。
4.根据权利要求3所述的发光二极管,其特征在于:所述第二绝缘层介于所述第二半导体层与所述第二金属层之间,覆盖裸露的所述第二半导体层的表面,所述第二金属层覆盖所述第二绝缘层表面。
5.根据权利要求4所述的发光二极管,其特征在于:所述电流扩展层介于所述第二半导体层与所述第二绝缘层之间。
6.根据权利要求5所述的发光二极管,其特征在于:所述第二绝缘层具有多个第二通孔,贯穿所述第二绝缘层直至暴露所述电流扩展层,所述第二通孔内填充所述第二金属层的金属。
7.根据权利要求6所述的发光二极管,其特征在于:所述第二通孔的直径介于1 ~ 20μm之间。
8.根据权利要求3所述的发光二极管,其特征在于:所述第二绝缘层为透明绝缘层,包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛或氧化铝中至少之一种。
9.根据权利要求3所述的发光二极管,其特征在于:所述发光二极管的半导体叠层中还形成有至少一个第一通孔,该第一通孔自远离所述衬底一侧贯穿所述第二半导体层及所述有源层,或者继续贯穿部分所述第一半导体层,所述第一通孔内填充所述第一金属层的金属。
10.根据权利要求8所述的发光二极管,其特征在于:所述第一绝缘层覆盖裸露的所述第二半导体层,同时覆盖所述第一通孔的侧壁,所述第一金属层覆盖所述第一绝缘层表面。
11.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第二长度与所述第一长度比值介于2/3~1之间。
12.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一电极沿所述第一方向上具有第三长度,所述第三长度与所述第一长度比值介于2/3~ 1之间。
13.根据权利要求12所述的发光二极管,其特征在于:所述第三长度等于所述第二长度。
14.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一电极和所述第二电极为矩形、正方形或类矩形。
15.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第一电极和所述第二电极形状互补,整体形状呈矩形、正方形或类矩形。
16.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于:所述第二边沿所述第二方向具有第四长度,所述电极区域沿所述第二方向具有第五长度,所述第五长度与所述第四长度的比值介于0.05~ 0.5之间。
17.一种发光装置,其特征在于:
包括支架,具有相反的第一表面和第二表面,所述第一表面上设有图案化的导电层;多个发光二极管形成于该支架的第一表面上,所述发光二极管包括权利要求1~16中任意一项所述的发光二极管,所述多个发光二极管的第一电极和第二电极分别通过引线与所述支架上的导电层连接。
18.根据权利要求17所述的发光装置,其特征在于:所述发光装置的工作电流密度为4A/mm2以上。
CN202410253396.4A 2024-03-05 2024-03-05 一种发光二极管及发光装置 Pending CN118173688A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410253396.4A CN118173688A (zh) 2024-03-05 2024-03-05 一种发光二极管及发光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410253396.4A CN118173688A (zh) 2024-03-05 2024-03-05 一种发光二极管及发光装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118173688A true CN118173688A (zh) 2024-06-11

Family

ID=91359816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410253396.4A Pending CN118173688A (zh) 2024-03-05 2024-03-05 一种发光二极管及发光装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118173688A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102554702B1 (ko) 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
US6486499B1 (en) III-nitride light-emitting device with increased light generating capability
US6514782B1 (en) Method of making a III-nitride light-emitting device with increased light generating capability
US8610136B2 (en) Thermally optimised LED chip-on-board module
JP2016103652A (ja) 効率的なledアレイ
US20110175129A1 (en) Light emitting device having a pluralilty of light emitting cells and package mounting the same
KR20100091207A (ko) 개선된 led 구조
US20040026708A1 (en) Sub-mount for high power light emitting diode
KR20120030761A (ko) 발광 소자 패키지 및 발광 모듈
US20210320233A1 (en) Light-emitting device and illuminating apparatus comprising the same
TWI581468B (zh) 發光二極體、發光裝置及其製造方法
JP2019522360A (ja) 半導体素子
KR20140096722A (ko) 램프 유닛
KR20170025035A (ko) 발광소자 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
CN118173688A (zh) 一种发光二极管及发光装置
CN209859970U (zh) 一种发光二极管及灯具
WO2021129405A1 (zh) 一种半导体发光元件
CN1421936A (zh) 具有透明基板覆晶式发光二极体晶粒的高亮度发光二极体
CN112823427B (zh) 一种半导体发光元件
KR100637652B1 (ko) 전원 극성에 관계없이 작동하는 발광다이오드 및 그제조방법
KR20160028681A (ko) 광원 모듈
JP2024526142A (ja) 発光効率の高い小サイズの垂直型発光ダイオードチップ
CN118676175A (zh) 一种芯片阵列及发光模组
CN112823426A (zh) 一种半导体发光元件
KR20200090066A (ko) 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination