[发明专利]一种发光二极管芯片结构

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管结构，尤其是指一种具有特殊电极结构的发光二极管芯片结构。

背景技术

发光二极管(LED)具有体积小、效率高和寿命长等优点，在交通指示、户外全色显示等领域有着广泛的应用。尤其是利用大功率发光二极管可能实现半导体固态照明，引起人类照明史的革命，从而逐渐成为目前电子学领域的研究热点。

为了获得高亮度的发光二极管，关键要提高器件的内量子效率和外量子效率。芯片光提取效率是限制器件外量子效率的主要因素，其主要原因是外延材料、衬底材料以及空气之间的折射率差别较大，导致有源区产生的光在不同折射率材料界面发生全反射而不能导出芯片。目前已经提出了几种提高芯片光提取效率的方法，主要包括：改变芯片的几何外形，减少光在芯片内部的传播路程，降低光的吸收损耗，如采用倒金字塔结构；控制和改变自发辐射，通常采用谐振腔或光子晶体等结构；采用表面粗糙方法，使光在粗糙的半导体和空气界面发生漫射，增加其投射的机会等。可见，芯片结构的设计对提高发光二极管的发光效率至关重要。

通常发光二极管的芯片结构为在蓝宝石等生长衬底上依次生长N型半导体层、有源层、P型半导体层的构造，并且设有与N型半导体层电连接的N电极以及与P型半导体层电连接的P电极。通过在N电极与P电极上施加电流，根据电致发光原理从而使发光二极管发光。可见，LED结构中电流的扩展情况、电流的注入情况等对LED工作时的光电转换性能有重要的影响。如何降低接触电阻，减小电流拥塞，使电流分布均匀，降低工作电压，是本领域技术人员亟待解决的重要课题。

因此，有必要对发光二极管芯片的电极构造进行改良，以达到改善电流的注入，降低器件工作电压，提高LED亮度的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种发光二极管芯片结构，通过改善电流的扩展，提高电流的注入效率，从而提高LED的亮度。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种发光二极管芯片结构，包括：N型半导体层、位于所述N型半导体层之上的有源层、位于所述有源层之上的P型半导体层、与所述N型半导体层电连接的N电极以及与所述P型半导体层电连接的P电极；

在所述P型半导体层之上设有绝缘阻隔结构；

在所述绝缘阻隔结构上设有P型透明导电层，所述P型透明导电层将所述绝缘阻隔结构包裹；

所述P电极与所述P型透明导电层接触。

作为本发明的优选方案之一，所述绝缘阻隔结构为设有多个通孔的绝缘层。

进一步优选地，所述绝缘层厚度为0.01-0.2μm。

进一步优选地，所述通孔直径为0.01-10μm，多个所述通孔之间的间隔为0.01-10μm。

作为本发明的优选方案之一，所述绝缘阻隔结构包括多个柱状绝缘结构。

进一步优选地，所述柱状绝缘结构高为0.01-0.2μm，宽为0.01-10μm，多个所述柱状绝缘结构之间的间隔为0.01-10μm。

作为本发明的优选方案之一，所述绝缘阻隔结构采用氧化硅、氮化硅等绝缘材料。

作为本发明的优选方案之一，所述P型透明导电层的厚度为0.2-0.5μm。

作为本发明的优选方案之一，所述P型透明导电层的表面为粗化结构。

作为本发明的优选方案之一，所述P型透明导电层为ITO(铟锡氧化物)材料。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明发光二极管芯片结构，通过改良电极结构，在P电极下方的透明导电层与P型半导体层之间增设了绝缘阻隔结构，改善了电流的扩展，提高了电流的注入效率，降低了器件工作电压，从而提高了LED的亮度。此外，透明导电层表面的粗化结构可进一步提高LED亮度。

附图说明

图1是实施例中发光二极管芯片的结构示意图；

图2是实施例中P型透明导电层表面粗化结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的优选实施例，为了示出的方便附图并未按照比例绘制。