[发明专利]多环p型电极和螺旋线圈的可见光通信器件

说明书

本发明公开一种多环p型电极和螺旋线圈的可见光通信器件，包括若干个LED芯片串联组成的LED芯片阵列，还包括电感线圈，所述电感线圈LED芯片阵列串联，所述电感线圈的电感值L满足：所述LED芯片的p型电极层用三环导电材料制作，由内到外分别为金属Al环形电极、氧化锌环形电极和纳米银环形电极。

技术领域

本发明涉及可见光通信领域，具体涉及一种具有多环p型电极和螺旋线圈的可见光通信器件。

背景技术

随着对可见光通信器件的深入研究，产业应用对该器件的性能有了更高的追求，特别是对于表面出光率和响应速率的要求。在通信中要快速获取信号则发送端必需快速发出信号，这就要求可见光通信中的LED芯片具有快速的响应速率，即，要求LED芯片在高频输入信号下，输出信号无衰减或衰减很小，这样才能使接收端接收到该信号。只有当LED芯片能在足够高的输入频率下正常工作时，信号才能及时发出，接收端才能及时接收到信号。

现有的可见光通信LED芯片的p型电极层是使用透光率较低的材料做成的，而且是直接串联多个LED芯粒用于通信，其表面出光效率相对较低、响应速率相对较慢。表面出光效率相对较低的一个原因p型电极层的透光率较低，而响应速率慢是由于LED芯片自身的势垒电容和扩散电容使得输出信号随着输入信号频率的增加而衰减，当输出信号衰减到3dB以下时，信号很难接收，也就是说最初使用的可见光通信器件不能用于更快速的传送信号。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种多环p型电极和螺旋线圈的可见光通信器件，采用的技术方案如下：

一种多环p型电极和螺旋线圈的可见光通信器件，包括若干个LED芯片串联组成的LED芯片阵列，还包括电感线圈，所述电感线圈LED芯片阵列串联，所述电感线圈的电感值L满足：所述LED芯片的p型电极层用三环导电材料制作，由外到内分别为金属Al环形电极、氧化锌环形电极和纳米银环形电极。

本发明中，设置电感线圈并使其与可见光通信器件的LED芯片形成串联电路，螺旋线圈将产生电感，这将抵消LED芯片的部分电容，甚至使电路达到感抗性质，当电路的电容被部分或完全抵消或者达到感抗性质，LED输出信号随着输入信号频率的增加衰减点会变大，因此其响应速率必然加快。

同时，LED芯片的p型电极层用三环透光率较高的导电材料制作，由内环到外环分别是金属Al环形电极、氧化锌环形电极和纳米银环形电极。Al环形电极透光，且其导电性好；氧化锌环形电极具有99％的透光率，并且导电性能较好，纳米银颗粒状环形电极具有比较好的导电性和透光率，可以提升表面出光效率。

本发明中，LED芯片的p型电极层制备方法包括：

(1)采用PECV(电子束蒸发)设备蒸镀金属Al,利用化学刻蚀方法将其刻蚀成环形电极；

(2)采用MOCVD(金属有机气相淀积)设备，蒸镀氧化锌薄膜，利用干法或者湿法刻蚀技术，将其刻蚀成环形氧化锌电极；

(3)采用PECVD蒸镀或者MOCVD技术生长纳米银，使其形成网状纳米银矩形电极。

作为优选，所述Al环形电极的厚度为2～5nm。

2～5nm厚的金属Al环形导电电极6具有90％的透光率。

作为优选，所述LED芯片依次包括位于衬底保护层上的缓冲层、产生电子的n型层、电子阻挡层、p型层、透明导电电极层和p形电极层。

作为优选，本发明包括两个LED芯片，电感线圈的一端与一LED芯片的正极连接，该LED芯片的负极作为整个器件的负极，另一端与与另一LED芯片的负极连接，该LED芯片的正极作为整个器件的正极。