[实用新型]具有两组电极的垂直结构LED芯片

说明书

技术领域

本实用新型揭示一种具有两组电极的垂直结构LED芯片，可直接连接交流电源，属于光电子技术领域。 

背景技术

LED正在进入普通照明领域，直接采用交流电驱动LED具有优势。方法之一是：采用直流LED芯片，在封装水平，把多个LED芯片串联成两串，然后把两串串联的多个LED芯片反向并联，因此，可直接采用交流电驱动。 

但是，采用上述方法时，总有一半数量的LED芯片在交流电的正半周不发光，另一半数量的LED芯片在交流电的负半周不发光，整体电路的发光效率较低。 

因此，需要进一步提高直接采用直流LED芯片组成的交流驱动的整体电路的发光效率。 

本实用新型揭示一种具有两组电极的垂直结构LED芯片。多个具有两组电极的垂直结构LED芯片的两组电极分别串联后，互相反向并联。因此，可直接采用交流电驱动：交流电的正半周沿一组电极流动，交流电的负半周沿另一组电极流动，具有两组电极的垂直结构LED芯片在交流电的正半周和负半周都发光，提高了采用具有两组电极的垂直结构LED芯片组成的交流驱动的整体电路的发光效率。 

实用新型内容

本实用新型的具有两组电极的垂直结构LED芯片的结构如下： 

具有两组电极的垂直结构LED芯片的结构包括，导电的支持衬底和键合在导电的支持衬底上的外延层。外延层包括N-类型限制层、活化层(active layer)和P-类型限制层。P-类型限制层键合在导电的支持衬底上。每个具有两组电极的垂直结构LED芯片具有两组电极，每组电极包括P-电极和N-电极。导电的支持衬底作为两组电极的共同的P-电极；每组N-电极分别形成在该垂直结构LED芯片的N-类型限制层的预定位置上。一组电极允许交流电的正半周电流通过垂直结构LED芯片，称为正向电极；另一组电极允许交流电的负半周电流通过垂直结构LED芯片，称为反向电极；或者，称正向电极为第一组电极，称反向电极为第二组电极。 

把单个具有两组电极的垂直结构LED芯片的两组电极反向并联后与交流电源相连接，允许较低电压的交流电驱动。把数个具有两组电极的垂直结构LED芯片的两组电极分别串联，串联的具有两组电极的垂直结构LED芯片的两组电极反向并联后与交流电源相连接，允许较高电压的交流电驱动。 

因此，无论是交流电的正半周还是负半周，都通过具有两组电极的垂直结构LED芯片流动，提高了采用具有两组电极的垂直结构LED芯片组成的交流电驱动的整体电路的发光效率。 

具有两组电极的垂直结构LED芯片，其中， 

(1)具有两组电极的垂直结构LED芯片的外延层的材料是从一组材料中选出，该组材料包括，氮化镓基、磷化镓基、镓氮磷基、和氧化锌基材料。其中，氮化镓基材料包括：镓、铝、铟、氮的二元系、三元系、四元系材料。镓、铝、铟、氮的二元系、三元系、四元系材料包括，GaN、GaInN、AlGaInN、AlGaInN，等。磷化镓基材料包括：镓、铝、铟、磷的二元系、三元系、四元系材料。镓、铝、铟、磷的二元系、三元系、四元系材料包括，GaP、 GaInP、AlGaInP、InP，等。镓氮磷基材料包括：镓、铝、铟、氮、磷的二元系、三元系、四元系和五元系材料。镓、铝、铟、氮、磷的二元系、三元系、四元系和五元系材料包括，GaNP、AlGaNP、GaInNP、AlGaInNP，等。氧化锌基材料包括，ZnO，等。氮化镓基、磷化镓基、镓氮磷基、和氧化锌基外延层包括：氮化镓基、磷化镓基、镓氮磷基、和氧化锌基LED外延层。氮化镓基外延层的晶体平面是从一组晶体平面中选出，该组晶体平面包括：c-平面、a-平面、m-平面。 

(2)支持衬底的材料是从一组材料中选出，该组材料包括，导电硅、金属、合金，合金包括，钨铜。 

(3)N-电极的形状使得电流均匀分布，没有或较少电流拥塞。一个实施例：每组N-电极具有多齿叉形状，两组N-电极互相交错。 

(4)每组电极包括至少一个打线焊盘。 

本实用新型的目的和能达到的各项效果如下： 

(1)本实用新型提供的具有两组电极的垂直结构LED芯片，交流电的正半周和负半周分别流过不同组的电极，因此，LED芯片在交流电的正半周和负半周都发光，提高了采用具有两组电极的垂直结构LED芯片组成的交流电驱动的整体电路的发光效率。 

(2)本实用新型提供的具有两组电极的垂直结构LED芯片，结构简单，与传统的制造工艺相同，便于生产。唯一的区别是：在形成电极时，形成两组电极。