[发明专利]双回路电极设计的发光二极管芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件，特别涉及一种发光二极管芯片。

背景技术

发光二极管属于半导体元件，其发光芯片的材料一般可使用IIIV族化学元素，如：磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等化合物半导体。利用对这些化合物半导体施加电流，通过电子空穴对的结合，可将电能转为光能，以光子的形态释出，达成发光的效果。由于发光二极管的发光现象是属于冷性发光，而非通过加热发光，因此发光二极管的寿命可长达十万小时以上，且无须暖灯时间(idling time)。此外，发光二极管具有反应速度快(约为10^-9秒)、体积小、用电省、污染低(不含水银)、可靠性高、适合量产等优点，因此其所能应用的领域十分广泛，如扫描仪的灯源、液晶屏幕的背光源、户外显示广告牌或是车用照明设备等等。

图1A为一种公知的发光二极管芯片的俯视图，而图1B为沿图1A中A-A’线的剖面图。如图1A及图1B所示，公知的发光二极管芯片100包括基板110、N型掺杂半导体层120、发光层130、P型掺杂半导体层140、N型电极层150及P型电极层160。N型掺杂半导体层120是设置于基板110上，而发光层130是设置于N型掺杂半导体层120上，且P型掺杂半导体层140是设置于发光层130上。N型电极层150是设置于第一型掺杂半导体层120上，并具有第一条状图案152及多个第一分支154。P型电极层160是设置于第二型掺杂半导体层140上，并具有第二条状图案162及多个第二分支164。

承接上述，第一条状图案122是与第二条状图案142相对，而第一分支154是连接第一条状图案152，并位于第一条状图案122的一侧，且第二分支164是连接第二条状图案162，并位于第二条状图案162的一侧，其中第一分支154与第二分支164是交替排列。

当由N型电极层150及P型电极层160对发光二极管芯片100通以正向电流时电子及空穴会分别经由N型掺杂半导体层120及P型掺杂半导体层140传递至发光层130中结合，并以光子的型态释放能量而达成发光的效果。

然而，由于N型电极层150与P型电极层160的图案均为开放循环(open-loop)形状若N型电极层150或是P型电极层160发生断裂情形(如区域50处所示)，则会造成发光二极管芯片100的部分区域电性断路。如此会使得发光层130的局部区域无法发光，因而影响发光二极管芯片100的发光效率。特别是，当发光二极管芯片100的尺寸越大，此种N型电极层150或P型电极层160发生断裂的情形对发光效率的影响将越严重。此外，在公知技术中，随着发光二极管芯片100的尺寸不断增大，发光层130所发出的光线于发光二极管芯片100内产生全反射的情形将更为严重，如此会降低发光二极管芯片100的发光效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双回路电极设计的发光二极管芯片，避免因电极断裂而影响发光效率的问题。

为解决上述技术问题，本发明双回路电极设计的发光二极管芯片的技术方案是，包括，

基板，

第一型掺杂半导体层，设置于基板上；

发光层，设置于第一型掺杂半导体层上，且暴露出部分第一型掺杂半导体层；

第二型掺杂半导体层，设置于发光层上；

第一电极层，设置于第二型掺杂半导体层上，且第一电极层呈封闭图案；以及

第二电极层，设置于第二型掺杂半导体层上，并位于第一电极层所围成的区域内，且第二电极层呈封闭图案。

在本发明的双回路电极设计的发光二极管芯片中，由于第一电极层与第二电极层均呈封闭循环图案，因此当第一电极层或第二电极层发生断裂时，在断裂处两端的电极仍可以维持电连接的状态而不至于影响发光二极管芯片的发光效率。此外，由于本发明的第二电极层的轮廓内的镂空区域可贯穿第二型掺杂半导体层及发光层而暴露出第一型掺杂半导体层，因此可以改善出光不易的现象以提高发光效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1A为一种公知的发光二极管芯片的示意图；

图1B为沿图1A中A-A’线的剖面图；

图2A为依照本发明第一实施例的双回路电极设计的发光二极管芯片的俯视图；

图2B为沿图2A中B-B’线的剖面图；

图2C为沿图2A中C-C’线的剖面图；

图3为依照本发明第二实施例的双回路电极设计的发光二极管芯片的俯视图；