RU2570060C1 - High-voltage light-emitting device - Google Patents
High-voltage light-emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2570060C1 RU2570060C1 RU2014121929/28A RU2014121929A RU2570060C1 RU 2570060 C1 RU2570060 C1 RU 2570060C1 RU 2014121929/28 A RU2014121929/28 A RU 2014121929/28A RU 2014121929 A RU2014121929 A RU 2014121929A RU 2570060 C1 RU2570060 C1 RU 2570060C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- layer
- type conductivity
- emitting element
- metal
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области полупроводниковых светоизлучающих приборов, а именно к светоизлучающим устройствам, содержащим эпитаксиальные структуры на основе нитридных соединений металлов III группы - алюминия, галлия, индия (AIIIN).The invention relates to the field of semiconductor light-emitting devices, and in particular to light-emitting devices containing epitaxial structures based on nitride compounds of group III metals - aluminum, gallium, indium (A III N).
Рабочее напряжение полупроводниковых светоизлучающих структур имеет относительно низкую величину. Так, у светоизлучающих структур состава AlInGaN рабочее напряжение лежит, как правило, в диапазоне 3-4 В. Столь низкая величина рабочего напряжения рассматриваемых светоизлучающих структур приводит к необходимости использования дополнительных элементов, понижающих напряжение в цепи их питания, и к дополнительным омическим потерям энергии при протекании тока низкого напряжения. Увеличения рабочего напряжения светоизлучающего устройства можно достичь путем создания светодиодного модуля, в котором на общем основании расположены несколько единичных полупроводниковых светоизлучающих приборов (светодиодов или светоизлучающих кристаллов), которые соединены последовательно. Однако такой подход увеличивает размеры и стоимость светоизлучающего устройства.The operating voltage of semiconductor light-emitting structures is relatively low. So, for light-emitting structures of AlInGaN composition, the working voltage usually lies in the range of 3-4 V. Such a low value of the working voltage of the light-emitting structures under consideration leads to the need to use additional elements that reduce the voltage in their supply circuit, and to additional ohmic energy losses at low current flow. An increase in the operating voltage of the light-emitting device can be achieved by creating an LED module in which several single semiconductor light-emitting devices (LEDs or light-emitting crystals) are arranged on a common basis, which are connected in series. However, this approach increases the size and cost of the light emitting device.
Альтернативным вариантом является формирование совокупности светоизлучающих элементов в объеме единого светоизлучающего кристалла. Для этого гетероструктура кристалла разбивается на отдельные изолированные друг от друга части, располагающиеся на общей для них изолирующей ростовой подложке. Из указанных частей формируют светоизлучающие элементы (светодиоды), которые затем соединяются в последовательные или последовательно-параллельные цепочки. Падение напряжения на каждом светоизлучающем элементе составляет относительно низкую стандартную величину, а рабочее напряжение соединенных в электрическую цепь светоизлучающих элементов возрастает и зависит от их количества и схемы соединения.An alternative is the formation of a set of light-emitting elements in the volume of a single light-emitting crystal. For this, the crystal heterostructure is broken up into separate parts isolated from each other and located on a common insulating growth substrate. Light-emitting elements (light-emitting diodes) are formed from these parts, which are then connected in serial or series-parallel chains. The voltage drop across each light-emitting element is a relatively low standard value, and the operating voltage of the light-emitting elements connected to the electric circuit increases and depends on their number and the connection scheme.
Известно светоизлучающее устройство [US 7285801], включающее расположенные на единой изолирующей подложке светоизлучающие элементы, выполненные в виде эпитаксиальных структур, которые разделены промежутками. Каждый светоизлучающий элемент содержит расположенные последовательно в направлении эпитаксиального роста слой n-типа проводимости, активный слой с р-n-переходом и слой р-типа проводимости. Каждый элемент также содержит р-контактную площадку, расположенную поверх слоя р-типа проводимости, и n-контактную площадку, размещенную в углублении, сформированном в эпитаксиальной структуре на уровне слоя n-типа проводимости. При этом указанное углубление выполнено в виде выборки, расположенной вдоль одной из боковых сторон структуры. Боковая поверхность промежутков между элементами покрыта изоляционным материалом, а в промежутках помещен электропроводный материал, расположенный таким образом, что, по меньшей мере, для части светоизлучающих элементов слой n-типа проводимости одного элемента электрически соединен со слоем р-типа проводимости соседнего с ним элемента с образованием их последовательного электрического соединения.A light-emitting device is known [US 7285801], including light-emitting elements located on a single insulating substrate, made in the form of epitaxial structures that are separated by gaps. Each light-emitting element contains an n-type conductivity layer, an p-n-junction active layer and a p-type conductivity layer arranged in series in the direction of epitaxial growth. Each element also contains a p-contact pad located on top of the p-type conductivity layer and an n-contact pad located in the recess formed in the epitaxial structure at the level of the n-type conductivity layer. Moreover, this recess is made in the form of a sample located along one of the sides of the structure. The lateral surface of the gaps between the elements is covered with insulating material, and an electrically conductive material is placed in the gaps so that at least for a part of the light-emitting elements the n-type conductivity layer of one element is electrically connected to the p-type conductivity layer of the adjacent element with the formation of their series electrical connection.
Рассматриваемое устройство имеет повышенное значение рабочего напряжения за счет последовательного соединения входящих в его состав светоизлучающих элементов.The device in question has an increased value of the operating voltage due to the series connection of the light-emitting elements included in its composition.
Однако в рассматриваемом устройстве конфигурация и местоположение n-контактных площадок таковы, что они занимают значительную часть площади светоизлучающих элементов в проекции на горизонтальную плоскость сечения.However, in the device in question, the configuration and location of the n-contact pads are such that they occupy a significant part of the area of the light-emitting elements in the projection onto the horizontal section plane.
Между тем, в светоизлучающих эпитаксиальных структурах область, в которой осуществляется генерация света (площадь p-n-перехода) в проекции на горизонтальную плоскость сечения геометрически повторяет область, занимаемую р-контактной площадкой, и не включает область, занимаемую n-контактной площадкой.Meanwhile, in light-emitting epitaxial structures, the region in which light is generated (pn junction area) in projection onto the horizontal plane of the cross section geometrically repeats the region occupied by the p-contact area, and does not include the area occupied by the n-contact area.
Таким образом, в рассматриваемом светодиоде значительная часть площади светоизлучающих элементов исключена из области генерации света, что снижает эффективность излучения.Thus, in the LED under consideration, a significant part of the area of the light-emitting elements is excluded from the light generation region, which reduces the radiation efficiency.
Кроме того, конфигурация и местоположение р- и n-контактных площадок в значительной степени определяют условия протекания через светоизлучающие элементы тока, влияющие на световые характеристики светоизлучающего устройства.In addition, the configuration and location of the p- and n-contact pads largely determine the flow conditions through the light-emitting elements of the current, affecting the light characteristics of the light-emitting device.
Так, средняя плотность тока в активной области полупроводниковой светоизлучающей структуры определяется соотношением протекающего через структуру тока питания и площади, занимаемой р-контактной площадкой. Помимо средней плотности тока важной характеристикой тока является однородность плотности тока в активной области, характеризующая равномерность его распределения. Плотность тока достигает максимума вблизи n-контактной площадки и экспоненциально спадает по мере удаления от нее.So, the average current density in the active region of the semiconductor light-emitting structure is determined by the ratio of the supply current flowing through the structure and the area occupied by the p-contact area. In addition to the average current density, an important characteristic of the current is the uniformity of the current density in the active region, which characterizes the uniformity of its distribution. The current density reaches a maximum near the n-contact pad and decreases exponentially with distance from it.
Поскольку в рассматриваемом устройстве n- контактные площадки светоизлучающих элементов расположены с одной стороны их эпитаксиальных структур, не удается достигнуть высокой однородности плотности тока в их активной области, что может привести к снижению эффективности излучения устройства и уменьшению срока его эксплуатации.Since the n-contact pads of light-emitting elements in the device under consideration are located on one side of their epitaxial structures, it is not possible to achieve a high uniformity of the current density in their active region, which can lead to a decrease in the radiation efficiency of the device and a decrease in its life.
Известно светоизлучающее устройство [US 8536612], выбранное в качестве ближайшего аналога.A light emitting device is known [US 8536612], selected as the closest analogue.
Рассматриваемое устройство включает расположенные на общей изолирующей подложке светоизлучающие элементы, выполненные в виде эпитаксиальных структур, разделенных промежутками. Каждый элемент содержит расположенные последовательно в направлении эпитаксиального роста слой n-типа проводимости, активный слой с p-n-переходом, слой р-типа проводимости. Поверх слоя р-типа проводимости в каждом светоизлучающем элементе нанесен металлический р-контактный слой, выполняющий функцию р-контактной площадки. В каждом светоизлучающем элементе вдоль одной из его сторон выполнена выборка, образующая углубление, сформированное в эпитаксиальной структуре на уровне слоя n-типа проводимости. В указанном углублении расположена металлическая n-контактная площадка к слою n-типа проводимости.The device under consideration includes light-emitting elements located on a common insulating substrate, made in the form of epitaxial structures separated by gaps. Each element contains an n-type conductivity layer arranged in series in the direction of epitaxial growth, an active layer with a p-n junction, and a p-type conductivity layer. On top of the p-type conductivity layer in each light-emitting element, a metal p-contact layer is applied, which acts as a p-contact area. In each light-emitting element along one of its sides, a sample is formed forming a depression formed in the epitaxial structure at the level of the n-type conductivity layer. In this recess is a metal n-contact pad to the n-type conductivity layer.
Кроме того, рассматриваемое устройство содержит дополнительные электропроводные слои, каждый из которых покрывает n-контактную площадку одного светоизлучающего элемента и р-контактный слой соседнего с ним светоизлучающего элемента, обеспечивая электрическую связь слоя n-типа проводимости одного светоизлучающего элемента со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента с образованием их последовательного электрического соединения.In addition, the device in question contains additional electrically conductive layers, each of which covers the n-contact area of one light-emitting element and the p-contact layer of the adjacent light-emitting element, providing electrical connection of the n-type conductivity layer of one light-emitting element with the p-type conductivity layer of the adjacent with it a light-emitting element with the formation of their series electrical connection.
Благодаря объединению, по меньшей мере, части светоизлучающих элементов в последовательную электрическую цепь рассматриваемое устройство обладает повышенным значением рабочего напряжения.By combining at least a portion of the light-emitting elements in a series electrical circuit, the device in question has an increased value of the operating voltage.
При этом благодаря использованию электропроводных слоев для организации электрической связи между соседними светоизлучающими элементами обеспечивается упрощение конструкции и технологии изготовления данного устройства по сравнению с вышерассмотренным аналогом.Moreover, due to the use of electrically conductive layers for organizing electrical communication between adjacent light-emitting elements, the simplification of the design and manufacturing technology of this device is ensured in comparison with the above analogue.
Однако в данном устройстве, у которого n-контактные площадки светоизлучающих элементов расположены с одной стороны эпитаксиальной структуры и занимают значительную часть площади светоизлучающего элемента в проекции на горизонтальную плоскость сечения, не удается достигнуть высокой эффективности излучения.However, in this device, in which the n-contact areas of the light-emitting elements are located on one side of the epitaxial structure and occupy a significant part of the area of the light-emitting element in the projection onto the horizontal section plane, it is not possible to achieve high radiation efficiency.
Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности излучения высоковольтного светоизлучающего устройства.The task of the invention is to increase the radiation efficiency of a high-voltage light-emitting device.
Сущность изобретения заключается в том, что в светоизлучающем устройстве, содержащем расположенные на общей изолирующей подложке и разделенные промежутками светоизлучающие элементы, каждый из которых включает эпитаксиальную структуру, содержащую расположенные последовательно в направлении эпитаксиального роста слой n-типа проводимости, активный слой с p-n-переходом и слой р-типа проводимости, а также металлическую n-контактную площадку к слою n-типа проводимости, размещенную в углублении, сформированном в эпитаксиальной структуре на уровне слоя n-типа проводимости, и первый металлический слой, нанесенный поверх слоя р-типа проводимости, при этом, по меньшей мере, для части светоизлучающих элементов слой n-типа проводимости одного светоизлучающего элемента электрически связан со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента с обеспечением их последовательного электрического соединения, согласно изобретению металлическая контактная площадка к слою n-типа проводимости каждого светоизлучающего элемента в горизонтальной плоскости сечения имеет вид протяженной узкой полосы, ориентированной вдоль двух его противоположных сторон и размещенной в центральной части указанного сечения так, что концевые участки указанной полосы расположены с зазором относительно двух других противоположных сторон указанного сечения, при этом устройство содержит изоляционный слой, в каждом светоизлучающем элементе расположенный поверх первого металлического слоя и покрывающий боковую поверхность углубления, сформированного в эпитаксиальной структуре для размещения металлической контактной площадки к слою n- типа проводимости, а также покрывающий поверхность разделяющих светоизлучающие элементы промежутков, и второй металлический слой, расположенный поверх изоляционного слоя и контактирующий в каждом светоизлучающем элементе в сформированном в эпитаксиальной структуре углублении со слоем n- типа проводимости с образованием металлической контактной площадки к слою n- типа проводимости, причем в каждом светоизлучающем элементе в изоляционном слое имеется выборка, образующая сквозное окно, в месте расположения которого первый и второй металлические слои контактируют друг с другом, а во втором металлическом слое на участке поверхности светоизлучающего элемента, расположенном вблизи указанной выборки, по всей поверхности элемента выполнен разрыв, расположенный таким образом, что слой n- типа проводимости одного светоизлучающего элемента электрически связан со слоем р-типа проводимости соседнего с ним светоизлучающего элемента.The essence of the invention lies in the fact that in a light-emitting device containing light emitting elements located on a common insulating substrate and separated by gaps, each of which includes an epitaxial structure containing an n-type conductivity layer arranged in series in the direction of epitaxial growth, an active layer with a pn junction and a p-type conductivity layer, as well as a metal n-contact pad to the n-type conductivity layer, located in a recess formed in the epitaxial structure at more exactly than the n-type conductivity layer, and the first metal layer deposited on top of the p-type conductivity layer, at least for a part of the light-emitting elements, the n-type conductivity layer of one light-emitting element is electrically connected to the p-type conductivity layer adjacent to it of the light-emitting element with the provision of their series electrical connection, according to the invention, the metal contact pad to the n-type conductivity layer of each light-emitting element in the horizontal section plane has id of an extended narrow strip oriented along its two opposite sides and located in the Central part of the specified section so that the end sections of the specified strip are spaced relative to the other two opposite sides of the specified section, the device contains an insulating layer, in each light-emitting element located on top of the first a metal layer and covering a side surface of a recess formed in an epitaxial structure to accommodate a metal contact area adherents to the n-type conductivity layer, as well as the gaps covering the surface of the separating light-emitting elements, and a second metal layer located on top of the insulating layer and in contact in each light-emitting element in the recess formed in the epitaxial structure with the n-type conductivity layer to form a metal contact area to a n-type conductivity layer, and in each light-emitting element in the insulating layer there is a sample forming a through window, at the location of which the first and the second metal layers are in contact with each other, and in the second metal layer on the surface area of the light-emitting element located near the specified sample, a gap is made over the entire surface of the element so that the n-type conductivity layer of one light-emitting element is electrically connected to the layer p -type of conductivity of the neighboring light emitting element.
Заявляемое устройство содержит расположенные на общей подложке разделенные промежутками (технологическими зазорами) светоизлучающие элементы (чипы), объединенные в электрическую цепь. Каждый элемент содержит светоизлучающую эпитаксиальную структуру, а также металлические слои, обеспечивающие протекание через нее тока и электрическое соединение элементов.The inventive device contains located on a common substrate separated by gaps (technological gaps) light-emitting elements (chips), combined in an electric circuit. Each element contains a light-emitting epitaxial structure, as well as metal layers, ensuring the flow of current through it and the electrical connection of the elements.
Преимущественно устройство выполнено в виде выращенной на единой подложке светоизлучающей эпитаксиальной структуры (единого кристалла), разделенной промежутками (технологическими зазорами), расположенными на уровне подложки, на отдельные мезаструктуры, имеющие квадратную или прямоугольную форму в горизонтальной плоскости сечения, с выводом света через подложку.Mostly, the device is made in the form of a light-emitting epitaxial structure (single crystal) grown on a single substrate, separated by gaps (technological gaps) located at the level of the substrate, into individual mesastructures having a square or rectangular shape in the horizontal section plane, with light output through the substrate.
Особенностью заявляемого устройства является выполнение n- контактных площадок в форме узких протяженных полос, размещенных указанным выше образом в центральной части светоизлучающих элементов, а также наличие в устройстве описанных выше первого металлического слоя, изоляционного слоя и второго металлического слоя.A feature of the claimed device is the implementation of n-contact pads in the form of narrow long strips placed as indicated above in the Central part of the light-emitting elements, as well as the presence in the device of the above-described first metal layer, an insulating layer and a second metal layer.
Первый металлический слой в каждом светоизлучающем элементе образует р - контактную площадку, выполненную в виде односвязной области, которая в проекции на горизонтальную плоскость сечения окружает со всех сторон n- контактную площадку. Тем самым обеспечивается растекание тока по возможно большей площади эпитаксиальной структуры светоизлучающего элемента. При этом площадь р-контактной площадки, а, следовательно, площадь p-n-перехода в проекции на горизонтальную площадь сечения занимает значительную часть площади светоизлучающего элемента, что способствует увеличению генерируемого им светового потока и, соответственно, повышению эффективности излучения устройства в целом.The first metal layer in each light-emitting element forms a p - contact area, made in the form of a simply connected region, which in projection onto the horizontal plane of the section surrounds the n-contact area on all sides. This ensures that the current spreads over the largest possible area of the epitaxial structure of the light-emitting element. Moreover, the area of the p-contact area, and, consequently, the area of the p-n junction in the projection onto the horizontal cross-sectional area, occupies a significant part of the area of the light emitting element, which contributes to an increase in the light flux generated by it and, accordingly, to an increase in the radiation efficiency of the device as a whole.
Второй металлический слой в каждом светоизлучающем элементе играет роль n- контактного слоя и при этом в углублении, сформированном в эпитаксиальной структуре светоизлучающего элемента, образует металлическую n-контактную площадку светоизлучающего элемента. На участках между светоизлучающими элементами второй металлический слой выполняет соединительную функцию и служит для формирования электрической связи между ними.The second metal layer in each light-emitting element plays the role of an n-contact layer, and in this case, in the recess formed in the epitaxial structure of the light-emitting element, forms a metal n-contact area of the light-emitting element. In the areas between the light-emitting elements, the second metal layer performs a connecting function and serves to form an electrical connection between them.
При изготовлении заявляемого устройства второй металлический слой может быть сформирован сначала в вышеупомянутых углублениях в эпитаксиальной структуре светоизлучающих элементов, а затем нанесен на прочие участки поверхности устройства, где он должен располагаться, или указанный слой может быть сформирован на всех требуемых участках поверхности устройства в едином технологическом процессе.In the manufacture of the inventive device, the second metal layer can be formed first in the above-mentioned recesses in the epitaxial structure of the light-emitting elements, and then applied to other parts of the surface of the device where it should be located, or this layer can be formed on all the required parts of the surface of the device in a single technological process .
Изоляционный слой обеспечивает изоляцию первого металлического слоя от второго металлического слоя в тех местах, где это необходимо, а также изоляцию промежутков между светоизлучающими элементами.The insulating layer provides isolation of the first metal layer from the second metal layer in those places where it is necessary, as well as isolation of the gaps between the light-emitting elements.
Наличие описанных выше выборки в изоляционном слое светоизлучающего элемента и разрыва во втором металлическом слое на поверхности светоизлучающего элемента позволяет организовать электрическую связь слоя n-типа проводимости одного элемента со слоем р - типа проводимости другого (соседнего с ним) элемента без использования специальных межсоединений.The presence of the above-described samples in the insulating layer of the light-emitting element and a gap in the second metal layer on the surface of the light-emitting element allows the electrical connection of the n-type conductivity layer of one element with the p-type conductivity layer of another (adjacent to it) element without the use of special interconnects.
Тем самым обеспечивается возможность электрического соединения светоизлучающих элементов в последовательную электрическую цепь, что позволяет использовать для питания заявляемого устройства высоковольтный источник.This makes it possible to electrically connect the light-emitting elements to a series electric circuit, which makes it possible to use a high voltage source to power the inventive device.
Величина рабочего напряжения и, соответственно, напряжения питания заявляемого устройства определяется количеством включенных в последовательную цепь элементов.The magnitude of the operating voltage and, accordingly, the supply voltage of the claimed device is determined by the number of elements included in the serial circuit.
Кроме того, первый и второй металлические слои выполняют отражающую свет функцию и тем самым способствуют снижению световых потерь, а, следовательно, повышению эффективности излучения.In addition, the first and second metal layers perform a light reflecting function and thereby contribute to reducing light losses, and, consequently, increasing the radiation efficiency.
Указанные выше форма и расположение n-контактных площадок светоизлучающих элементов были выбраны авторами расчетно-экспериментальным путем и, как показали исследования авторов, являются оптимальными с точки зрения обеспечения относительно высокой однородности плотности тока в активной области светоизлучающего элемента и достижения его относительно малого последовательного сопротивления, что способствует повышению эффективности излучения.The aforementioned shape and location of n-contact areas of light-emitting elements were chosen by the authors by calculation and experimentation and, as the authors showed, are optimal from the point of view of ensuring relatively high uniformity of current density in the active region of the light-emitting element and achieving its relatively low series resistance, which contributes to increased radiation efficiency.
Выполненная в виде протяженной узкой полосы n-контактная площадка занимает очень малую часть площади эпитаксиальной структуры в проекции на горизонтальную плоскость сечения, что способствует увеличению площади р-n-перехода светоизлучающего элемента и генерируемого им светового потока, а следовательно, повышению эффективности излучения устройства.Made in the form of an extended narrow strip, the n-contact area occupies a very small part of the area of the epitaxial structure in the projection onto the horizontal section plane, which contributes to an increase in the pn junction area of the light-emitting element and the light flux generated by it, and, consequently, to an increase in the radiation efficiency of the device.
Благодаря наличию зазоров между концевыми участками n-контактной площадки светоизлучающего элемента и границами площади горизонтального сечения элемента обеспечивается электрическая связанность его р-контактной площадки.Due to the presence of gaps between the end sections of the n-contact area of the light-emitting element and the boundaries of the horizontal section area of the element, the electrical connection of its p-contact area is ensured.
Конкретные значения геометрических параметров, характеризующих конфигурацию и месторасположение n- контактной площадки светоизлучающего элемента, такие как ее ширина, величина удаления ее концевых участков от границ площади горизонтального сечения элемента, определяются в процессе компьютерного моделирования с учетом таких величин, как площадь эпитаксиальной структуры светоизлучающего элемента, ток питания (рабочий ток), допустимое контактное сопротивление n-контактной площадки, характеристика требуемой однородности плотности тока в активной области, например, допустимая величина среднего квадратичного отклонения плотности тока в активной области.The specific values of the geometric parameters characterizing the configuration and location of the n-contact area of the light-emitting element, such as its width, the distance of its end sections from the boundaries of the horizontal section area of the element, are determined by computer simulation taking into account such quantities as the area of the epitaxial structure of the light-emitting element, supply current (operating current), permissible contact resistance of the n-contact pad, characteristic of the required uniformity of current density and in the active region, for example, the permissible value of the mean square deviation of the current density in the active region.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение эффективности излучения высоковольтного светоизлучающего устройства.Thus, the technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the radiation efficiency of a high-voltage light-emitting device.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства; на фиг. 2 представлен вид фрагмента заявляемого устройства в разрезе.In FIG. 1 presents a General view of the inventive device; in FIG. 2 presents a sectional view of a fragment of the claimed device.
Устройство содержит изолирующую подложку 1, на которой расположены светоизлучающие элементы 2 (на фиг. 1 позицией обозначены два светоизлучающих элемента), разделенные промежутками 3 (на фиг. 1 позицией обозначены два промежутка).The device comprises an
Каждый элемент 2 включает полупроводниковую эпитаксиальную структуру, содержащую расположенные в направлении эпитаксиального роста слой 4 n-типа проводимости, активную область 5 с p-n-переходом, слой 6 р-типа проводимости. В центральной части эпитаксиальной структуры каждого элемента 2 имеется углубление 7, сформированное на уровне слоя 4 n-типа проводимости. Каждый элемент 2 также включает первый металлический слой 8, расположенный поверх слоя 6 р-типа проводимости.Each
Устройство содержит изоляционный слой 9, расположенный в каждом элементе 2 поверх первого металлического слоя 8, а также покрывающий поверхность промежутков 3 и боковую поверхность углублений 7. Поверх изоляционного слоя 9 расположен второй металлический слой 10, который в каждом углублении 7 контактирует со слоем n-типа проводимости с образованием в каждом элементе 2 n-контактной площадки 11 (на фиг. 1 позицией обозначены две n-контактные площадки) к слою n-типа проводимости.The device comprises an
В каждом элементе 2 на одной из его сторон относительно углубления 7 на участке, расположенном поверх первого металлического слоя 8, в изоляционном слое 9 имеется выборка 12 (на фиг. 1 позицией обозначены две выборки) до уровня расположения первого металлического слоя 8. Выборка 12 образует сквозное окно, в месте расположения которого первый и второй металлические слои 8 и 10 контактируют друг с другом.In each
На участке 13, расположенном на поверхности элемента 2 вблизи выборки 12 во втором металлическом слое 10, по всей поверхности элемента 2 выполнен разрыв указанного слоя (на фиг. 1 позицией обозначены два указанных участка).In a
С помощью выборки 12 и разрыва второго металлического слоя 10 на участке 13 достигается электрическая связь слоя 4 n-типа проводимости одного элемента 2 со слоем 6 р- типа проводимости соседнего с ним элемента 2. При этом обеспечивается последовательное электрическое соединение двух соседних элементов 2, и все элементы 2 оказываются включенными в последовательную электрическую цепь.By sampling 12 and tearing the
Для включенных в электрическую цепь элементов 2 первый металлический слой 8 одного крайнего в цепи элемента 2 и второй металлический слой 10 другого крайнего в цепи элемента 2 контактируют с положительным 14 и отрицательным 15 электродами, с помощью которых элементы 2 подключаются к источнику тока (на чертеже не показан).For
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Подключают электроды 14 и 15 к источнику тока.Connect the
При этом благодаря последовательному соединению элементов 2 суммарное напряжение их питания имеет относительно большую величину, что позволяет использовать высоковольтный источник питания.Moreover, due to the series connection of the
Через светоизлучающие элементы 2 протекает ток. В каждом из элементов 2 ток растекается по первому металлическому слою 8, выполняющему роль р -контактной площадки к слою 6 р-типа проводимости, и протекает вертикально вниз через слой 6 р-типа проводимости, активный слой 5 с р-n-переходом растекается по слою 4 n-типа проводимости и течет к n-контактной площадке 11. При этом в активной области каждого элемента 2 генерируется световое излучение.A current flows through the
Как показывают эксперименты, элементы 2 имеют высокую эффективность излучения, чем обеспечивается высокая световая эффективность устройства в целом. При этом интенсивность излучения элементов 2 является достаточно равномерной, что свидетельствует об относительно высокой однородности плотности тока в их активной области.As experiments show, the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121929/28A RU2570060C1 (en) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | High-voltage light-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121929/28A RU2570060C1 (en) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | High-voltage light-emitting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2570060C1 true RU2570060C1 (en) | 2015-12-10 |
Family
ID=54846404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014121929/28A RU2570060C1 (en) | 2014-05-29 | 2014-05-29 | High-voltage light-emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2570060C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112821190A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-18 | 晶智达光电股份有限公司 | Laser element |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2142176C1 (en) * | 1997-06-10 | 1999-11-27 | Карпович Нина Васильевна | Light source |
| RU2200358C1 (en) * | 2001-06-05 | 2003-03-10 | Хан Владимир Александрович | Semiconductor light-emitting diode |
| RU2247444C1 (en) * | 2004-03-15 | 2005-02-27 | Закрытое акционерное общество "Инновационная фирма "ТЕТИС" | Heavy-power light-emitting diode |
| RU2444812C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (ОАО "НИИПП") | Semiconductor radiation source |
| RU2466481C1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (ОАО "НИИПП") | Semiconductor radiation source |
| RU139055U1 (en) * | 2013-12-18 | 2014-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр НТС Инновации" | Light emitting diode |
-
2014
- 2014-05-29 RU RU2014121929/28A patent/RU2570060C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2142176C1 (en) * | 1997-06-10 | 1999-11-27 | Карпович Нина Васильевна | Light source |
| RU2200358C1 (en) * | 2001-06-05 | 2003-03-10 | Хан Владимир Александрович | Semiconductor light-emitting diode |
| RU2247444C1 (en) * | 2004-03-15 | 2005-02-27 | Закрытое акционерное общество "Инновационная фирма "ТЕТИС" | Heavy-power light-emitting diode |
| RU2444812C1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (ОАО "НИИПП") | Semiconductor radiation source |
| RU2466481C1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (ОАО "НИИПП") | Semiconductor radiation source |
| RU139055U1 (en) * | 2013-12-18 | 2014-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр НТС Инновации" | Light emitting diode |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112821190A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-18 | 晶智达光电股份有限公司 | Laser element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5841588B2 (en) | Improved multi-junction LED | |
| TWI470824B (en) | Electrode structure and light-emitting device using the same | |
| KR102350863B1 (en) | Light-emitting device | |
| US10418412B2 (en) | Light-emitting diode | |
| US20120037946A1 (en) | Light emitting devices | |
| US9859331B2 (en) | Preparation method for high-voltage LED device integrated with pattern array | |
| KR20120045919A (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JP2023100814A (en) | Light emitting diode device and manufacturing method thereof | |
| US20130002139A1 (en) | Semiconductor light emitting device package | |
| RU2570060C1 (en) | High-voltage light-emitting device | |
| TWI462329B (en) | Semiconductor light emitting device | |
| WO2021121325A1 (en) | Light-emitting diode | |
| RU152350U1 (en) | HIGH VOLTAGE RADIO DEVICE | |
| WO2021121333A1 (en) | Light-emitting diode | |
| WO2021121324A1 (en) | Light-emitting diode | |
| RU2247444C1 (en) | Heavy-power light-emitting diode | |
| RU139055U1 (en) | Light emitting diode | |
| WO2021121328A1 (en) | Light-emitting diode | |
| WO2021121332A1 (en) | Light-emitting diode | |
| WO2021121334A1 (en) | Light-emitting diode | |
| WO2021121326A1 (en) | Light emitting diode | |
| RU2549335C1 (en) | Light-emitting diode | |
| US20110309394A1 (en) | Led and method of manufacturing the same | |
| KR20150038891A (en) | High efficiency light emitting diode | |
| KR20150019796A (en) | Light emitting diode having common electrode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160530 |