[发明专利]一种具有电流阻挡层的发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及光电器件技术领域，特别是涉及一种具有电流阻挡层的发光二极管。

背景技术

LED芯片结构表面的金属电极能使电流更好地扩展，但是其光子位于光射出的路径上时会被接触的金属吸收或反射，反射回去的光子有被吸收的可能，不利于提高光输出效率。为解决这个问题，本行业普遍的做法是在LED芯片结构中加设电流阻挡层，用以避免注入电流直接流经P-pad电极之下，并扩大其流经组件外部的接触范围。如图1所示，传统的LED芯片结构依次设有衬底、缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、n型GaN层上形成的n电极、有源层、p型GaN层、电流阻挡层、透明导电层和透明导电层上形成的p电极，特别地，电流阻挡层在电极的正下方。在本技术领域，传统的电流阻挡层采用氧化物材料，如SiO2、TiO2或其组合。

然而由于金属电极和氧化物的粘附性很差，若直接在ITO（透明导电层）上或电流阻挡层上沉积金属粘附性较差，同时电流阻挡层引入的高低差也会进一步放大粘附不良效应。如此一来，若芯片长时间应用在高温、高湿度环境下，会有电极脱落的风险。而另一方面，p区电极直接和氧化物接触，而n区电极直接和GaN接触，会造成p电极和n电极之间的颜色差异，会影响下游芯片封装厂自动作业的影像教导。因此，本发明提出了一种新的具有电流阻挡层的发光二极管。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有电流阻挡层的发光二极管，用于解决传统发光二极管粘附力不强、发光强度不高、电极颜色不一致等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有电流阻挡层的发光二极管，从下至上依次包括衬底、缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN层、n型GaN层上形成的n电极、有源层、p型GaN层、电流阻挡层、透明导电层和透明导电层上形成的p电极，所述透明导电层和所述电流阻挡层上均设有开孔结构，用于使所述p电极能通过所述透明导电层和所述电流阻挡层上的开孔结构与所述p型GaN层接触。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述电流阻挡层采用SiO₂、Si₃N₄或TiO₂中任意一种材料或采用由SiO₂、Si₃N₄和TiO₂中任意多种组合而成的材料。

进一步，所述电流阻挡层镶嵌在所述p型GaN层中或生长在所述p型GaN层表面。

进一步，所述电流阻挡层的厚度为10nm－2000nm。

进一步，所述开孔结构中，所述透明导电层和所述电流阻挡层的开孔结构均为孔洞形状，且所述透明导电层的孔洞比所述电流阻挡层的孔洞大。

进一步，所述p电极焊盘直径大于所述透明导电层的开孔结构的孔径。

进一步，所述有源层与所述p型GaN层间插入有电子阻挡层。

进一步，所述衬底下面还依次设有DBR层和金属层。

进一步，所述衬底为图形衬底。

进一步，采用金属化学有机物气相沉积技术或分子束外延技术依次逐层生长上述技术方案中的发光二极管的外延结构。

本发明的有益效果是：主要包括以下几点：

一、阻止了因p电极正下方的电流流动而造成电流阻塞效应，提高了发光强度；

二、避免了活性层发出的光在p电极正下方被吸收，提高了光提取效率；

三、增加了电极的粘附性，避免了电极脱落的风险；

四、n电极和p电极颜色一致，方便下游芯片封装厂的自动作业。

附图说明

图1为传统的有电流阻档层的发光二极管的结构示意图；

图2为本发明实施例一所述有电流阻档层的发光二极管的结构示意图；

图3为本发明图2所述发光二极管的俯视图；

图4为本发明实施例二所述有电流阻档层的发光二极管的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、衬底，2、缓冲层，3、非掺杂GaN层，4、n型GaN层，5、n电极，6、有源层，7、p型GaN层，8、电流阻挡层，9、透明导电层，10、p电极，11、电子阻挡层，12、DBR层，13、金属层，14、保护层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。