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一種半導(dǎo)體LED芯片的制作方法

文檔序號:12725745閱讀:225來源:國知局
一種半導(dǎo)體LED芯片的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片技術(shù),特別涉及一種半導(dǎo)體LED芯片。



背景技術(shù):

近年來,第Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料及器件成為人們研究的熱點,尤其是氮化物發(fā)光二極管(LED),能被廣泛地應(yīng)用于藍(lán)光發(fā)光器件。以氮化鎵(GaN)為代表的LED具有出光效率高、耗電量小、發(fā)熱量低、壽命長、體積小和環(huán)保節(jié)能等諸多優(yōu)點,因而具有廣泛的應(yīng)用市場,如汽車照明、背光源、信號照明、大屏幕顯示及軍事等領(lǐng)域,并隨著其技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,LED有望成為新型的第四代照明光源。

目前,絕大多數(shù)氮化物半導(dǎo)體層都是生長在絕緣的藍(lán)寶石襯底上。作為固態(tài)發(fā)光元件的LED,其主要結(jié)構(gòu)包括襯底、n型氮化物半導(dǎo)體層、有源層、p型氮化物半導(dǎo)體層。通過ICP刻蝕工藝去除部分p型氮化物半導(dǎo)體層和有源層,以露出n型氮化物半導(dǎo)體層,并在n型和p型氮化物半導(dǎo)體層上分別沉積電極,制作成正裝芯片。當(dāng)注入電流施加于電極上,p型半導(dǎo)體層內(nèi)的空穴與n型半導(dǎo)體層中的電子分別注入有源層,在有源層復(fù)合后發(fā)出光并出射。對于傳統(tǒng)氮化物發(fā)光二極管而言,由于p型氮化物具有較低的導(dǎo)電性使得電流在其內(nèi)的橫向?qū)щ娦阅苓h(yuǎn)低于垂直導(dǎo)電性能,而且電極到有源區(qū)的距離是有限的,電流還沒來得及橫向擴(kuò)張多遠(yuǎn)就已經(jīng)到達(dá)有源區(qū),使得有源區(qū)發(fā)光的區(qū)域主要集中在電極下方;另外,對于傳統(tǒng)氮化物發(fā)光二極管而言,p電極至n電極的路徑也并非等距,而電流傾向于流過最短路徑或最小距離,因此電流通道過少,造成電流擁擠,擴(kuò)展不均勻,局部發(fā)光較強(qiáng)和局部溫度過高,降低了器件的可靠性。

例如,說明書附圖1是典型的傳統(tǒng)氮化物L(fēng)ED芯片的平面圖,其中p焊盤為圓形,從焊盤處延伸出指型電極。通過p、n電極注入電流,由于大部分注入的電流傾向于流過最短路徑或最小距離,因此,圖1中的電流通道只有一個,會造成芯片電壓高,電流分布不均勻,出光效率低。

因此,電極設(shè)計需要合理布局n電極和p電極,以增加電流通道、降低電壓、改善電流分布以及提高出光效率。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種半導(dǎo)體LED芯片,通過改變電極布局,以增加電流通道,并插入電流傳輸層,以增強(qiáng)電流遷移速率,減輕電流擁擠,從而提高電流擴(kuò)散效率。

為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:

一種半導(dǎo)體LED芯片,包括第一電極和第二電極,還包括電流傳輸層,所述電流傳輸層設(shè)置于第一電極與所述第二電極之間,所述第一電極與所述第二電極之間形成至少兩個電流通道,所述至少兩個電流通道的長度相等,所述電流傳輸層為透明導(dǎo)電材料。

本發(fā)明的有益效果在于:

由于電流傾向于通過最短路徑傳輸,在第一電極與所述第二電極之間形成長度相等的至少兩個的電流通道,即增加電流通道為兩個以上,使電流分布更均勻,以降低芯片電壓。采用電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率高的材料作為電流傳輸層,用于增強(qiáng)電子遷移速率和熱量擴(kuò)散,進(jìn)一步減輕電流擁擠效應(yīng),進(jìn)而提高了出光效率。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的基于氮化物的半導(dǎo)體LED芯片的平面圖;

圖2為本發(fā)明實施例一的半導(dǎo)體LED芯片的側(cè)面剖視圖;

圖3為本發(fā)明實施例一的半導(dǎo)體LED芯片的平面圖;

圖4為本發(fā)明實施例一的半導(dǎo)體LED芯片的平面圖;

圖5為本發(fā)明實施例二的半導(dǎo)體LED芯片的平面圖;

圖6為本發(fā)明實施例三的半導(dǎo)體LED芯片的平面圖;

標(biāo)號說明:

1、基板;2、第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層;3、有源層;4、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層;

5、電流傳輸層;6、導(dǎo)電層;7、第二電極;71、第二焊盤;72、第二電極分支;73、過渡部;8、第一電極;81、第一焊盤;82、第一電極分支;

100、芯片。

具體實施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果,以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。

本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:增設(shè)電流傳輸層,同時增加電流通道至兩個以上,使電流分布更均勻,從而提高電流擴(kuò)散效率。

本發(fā)明的半導(dǎo)體LED芯片可以應(yīng)用于電子照明領(lǐng)域,例如將本發(fā)明的芯片100的第一電極8和第二電極7與外部電路導(dǎo)通,從而芯片100實現(xiàn)發(fā)光。本發(fā)明的芯片100增加電流通道至兩個以上,電流分布更均勻,可提高電流擴(kuò)散效率,進(jìn)而使芯片的發(fā)光效率得到有效的提高;同時增設(shè)電流傳輸層5,以增強(qiáng)電流遷移速率和熱量擴(kuò)散,減輕電流擁擠,從而提高電流擴(kuò)散效率和器件的可靠性。

需要說明的是,上述的電流傳輸層是在半導(dǎo)體LED芯片中增設(shè)的一個層級結(jié)構(gòu),是區(qū)別于半導(dǎo)體LED芯片中的導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層、導(dǎo)電層等常見、通用或慣常使用的層級結(jié)構(gòu)。

請參照圖2-圖6,一種半導(dǎo)體LED芯片,包括第一電極8和第二電極7,所述第一電極8與所述第二電極7之間形成至少兩個的電流通道,至少兩個的所述電流通道的長度相等;還包括電流傳輸層5,所述電流傳輸層5設(shè)置于第一電極8與所述第二電極7之間,所述電流傳輸層5為透明導(dǎo)電材料。

所述電流通道為電流的傳輸路徑。由于電流傾向于通過最短路徑傳輸,因此,所述電流通道即為電流的最短路徑的傳輸路徑,根據(jù)上述,即本發(fā)明的第一電極與所述第二電極之間形成至少兩個長度相等的電流的最短路徑的傳輸路徑,即形成至少兩個的上述電流通道。

所述的電流傳輸層5,置于第一電極8與所述第二電極7之間的區(qū)域。利用其為透明導(dǎo)電材料,提高電流遷移速率,加快芯片中電流的傳輸,減輕電流的擁擠,以提高芯片的出光效率。

所述電流傳輸層5的材質(zhì)為高透光率的導(dǎo)電材料。理論上,種類方面,所有的透明導(dǎo)電材料均可以作為本發(fā)明的電流傳輸層5,材料透光率高,減少了對量子阱中復(fù)合光子的吸收,可出射的光越多,芯片越亮;高電導(dǎo)率和高熱導(dǎo)率的材料可快速傳輸電流和熱量,減輕電流擁擠,提高芯片的發(fā)光效率和可靠性;數(shù)量方面,可以選擇一種或多種的導(dǎo)電材料共同作為本發(fā)明的電流傳輸層5。

優(yōu)選的,可以選擇導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電材料,例如石墨烯或納米銀;或者選擇金屬導(dǎo)電材料,或者金屬復(fù)合導(dǎo)電材料,或者非金屬導(dǎo)電材料,或者非金屬復(fù)合導(dǎo)電材料,或者是金屬與非金屬復(fù)合的導(dǎo)電材料。

從上述描述可知,本發(fā)明的有益效果在于:

由于電流傾向于通過最短路徑傳輸,在第一電極與所述第二電極之間形成長度相等的至少兩個的電流通道,即增加電流通道為兩個以上,使電流分布更均勻,以降低芯片電壓,進(jìn)而提高了出光效率。并且在透明導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間插入電流傳輸層,加快了電流傳輸和熱量擴(kuò)散,減少了電流擁擠,提高了芯片出光效率和穩(wěn)定性。

進(jìn)一步的,所述第二電極7包括第二焊盤71和從所述第二焊盤延伸出的至少一個第二電極分支72;所述第一電極8與所述至少一個第二電極分支82之間形成所述至少兩個電流通道。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第二電極包括第二焊盤和第二電極分支,第二電極分支延伸于第二焊盤,以實現(xiàn)與電路的導(dǎo)通。此時,電流通道在第一電極與第二電極分支之間形成。

進(jìn)一步的,所述第一電極8為第一焊盤。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第一電極為第一焊盤,即第一電極直接為一焊盤結(jié)構(gòu),根據(jù)第一焊盤的形狀特征,電流通道在第二電極分支與第一焊盤之間形成。例如第一焊盤為方形時,電流通道在第二電極分支與方形的第一焊盤的兩個對稱的端部之間形成,當(dāng)然第一焊盤的形狀不限于方形,例如還可以是三角形、半圓形、圓形或橢圓形等。

進(jìn)一步的,所述第一電極8包括第一焊盤81以及從第一焊盤延伸的第一電極分支82,所述的第一電極分支82與所述的至少一個第二電極分支72之間形成所述至少兩個電流通道。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第一電極包括第一焊盤和第一電極分支,第二電極分支的數(shù)目為至少兩個,例如兩個;第一電極分支的數(shù)目可以為一個,或者兩個以上。此時,電流通道在第二電極分支與第一電極分支形成。例如,第二電極分支的數(shù)目為兩個,第一電極分支的數(shù)目為一個時,通過設(shè)計第一電極分支與第二電極分支在芯片上的分布位置,使兩個的第二電極分支與一個的第一電極分支的距離相等,進(jìn)而第二電極分支與第一電極分支之間形成兩個的電流通道。

進(jìn)一步的,所述第一電極8包括第一焊盤81和從所述第一焊盤上延伸的至少一個的第一電極分支82,所述至少一個第一電極分支82與所述至少一個第二電極分支72之間形成所述至少一個電流通道,所述第一焊盤81與所述第二電極分支72之間形成至少一個的所述電流通道。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第一電極包括第一焊盤和第一電極分支,電流通道在第一電極分支與第二電極分支之間、以及第一焊盤與第二電極分支之間形成。例如,第一電極分支與第二電極分支的數(shù)目均為一個時,此時,根據(jù)電流傾向于通過最短路徑傳輸,對第一焊盤、第一電極分支與第二電極分支的分布進(jìn)行設(shè)計,使得,第一電極分支與第二電極分支之間形成一個電流通道,第一焊盤與第二電極分支之間也形成了一個電流通道,即總得獲得兩個電流通道。當(dāng)然,在實際應(yīng)用時,可以根據(jù)需要,設(shè)計第一電極分支與第二電極分支的數(shù)目,例如均為兩個或多個,使得在第一電極分支與第二電極分支之間、以及第一焊盤與第二電極分支之間形成的電流通道的數(shù)目大于兩個,從而獲得良好的芯片出光效率。

進(jìn)一步的,所述的第二電極分支72至少為兩個,所述至少兩個第二電極分支72之間分別間隔設(shè)置。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第二電極分支的數(shù)目為多個時,多個第二電極分支之間間隔設(shè)置。同理,第一電極分支的數(shù)目為多個時,多個的所述第一電極分支之間也可以采用上述間隔設(shè)置的方式。

進(jìn)一步的,所述第一電極分支82的橫截面沿長度方向逐漸減少,所述第一電極分支82的末端為針尖結(jié)構(gòu),所述第一電極分支82的針尖結(jié)構(gòu)朝向第二電極。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第一電極分支的形狀可以是逐漸過渡縮小的針狀。

進(jìn)一步的,所述第二電極分支72的橫截面沿長度方向逐漸減少,所述第二電極分支72的末端為針尖結(jié)構(gòu),所述第二電極分支72的針尖結(jié)構(gòu)朝向第一電極。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第二電極分支的形狀可以是逐漸過渡縮小的針狀。上述針狀的第二電極的形狀設(shè)計會一定程度上改善電流擁擠情況。

進(jìn)一步的,所述第一焊盤81的形狀為三角形、四方形、圓形、橢圓形、半圓形或半橢圓形。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第一焊盤的形狀可以為三角形、四方形、圓形、橢圓形、半圓形或半橢圓形。優(yōu)選的,可以利用上述形狀特征,設(shè)置第一焊盤與第二電極分支的分布情況,從而獲得兩個以上的電流通道。例如,設(shè)計使得四方形的第一焊盤的兩個端部至第二電極分支之間的距離相等,從而,一個第二電極分支與一個四方形的第一焊盤的兩個角之間便可以形成兩個電流通道。

進(jìn)一步的,所述第二焊盤71的形狀為所述第二焊盤的形狀為三角形、四方形、圓形、橢圓形、半圓形或半橢圓形。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第二焊盤的形狀可以為三角形、四方形、圓形、橢圓形、半圓形或半橢圓形。

相比于現(xiàn)有技術(shù)中的圓形焊盤和指狀電極,本發(fā)明的第一電極分支、第二電極分支、第一焊盤和第二焊盤的的形狀可以在一定程度上改善電流擁擠情況。

進(jìn)一步的,所述的第二電極分支72為兩個,所述兩個第二電極分支72分別對稱的設(shè)置于所述第二焊盤71的兩側(cè)。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第二電極分支的數(shù)目為兩個時,可以采用對稱設(shè)置的分布方式。同理,所述第一電極分支的數(shù)目為兩個時,兩個的所述第一電極分支亦可以對稱的設(shè)置于所述第一焊盤的兩側(cè)。

進(jìn)一步的,所述兩個第二電極分支72互相連接并形成一U型,所述U型的底部與第二焊盤71連接,所述U型的兩個端部至第一焊盤81之間形成所述電流通道。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,兩個的第二電極分支互相連接并形成一U型,更利于電流擴(kuò)散。此時,電流通道在U型的兩個端部至第一焊盤之間形成。

進(jìn)一步的,所述的兩個第二電極分支72相互連接形成一鐘擺型,所述鐘擺型的兩個端部至第一焊盤81之間形成所述的電流通道。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,兩個的第二電極分支互相連接并形成一鐘擺型,此時,電流通道在鐘擺型的兩個端部至第一焊盤之間形成。

進(jìn)一步的,所述的兩個第二電極分支72相互連接形成一槽型,所述槽型的兩個端部至第一焊盤81之間形成所述的電流通道。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,兩個的第二電極分支還可以互相連接并形成一槽型,此時,電流通道在槽型的兩個端部至第一焊盤之間形成。

進(jìn)一步的,所述兩個第二電極分支72在芯片上對稱設(shè)置,所述的一第二電極分支72與芯片100邊緣的距離是另一第二電極分支72與芯片100中線距離的一半。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,兩個第二電極分支在芯片上對稱設(shè)置。例如,可以形成上述U型、鐘擺型或槽型等等的對稱結(jié)構(gòu)。并且,設(shè)計一第二電極分支與芯片邊緣的距離是另一第二電極分支與芯片中線距離的一半,便于增強(qiáng)了芯片上的電流擴(kuò)散效率。

進(jìn)一步的,所述第二電極7還包括一過渡部73,所述過渡部73的一端從所述第二焊盤71向外延伸,所述過渡部73的另一端設(shè)置于所述U型結(jié)構(gòu)底部的中心位置。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,第二電極還包括一過渡部,U型結(jié)構(gòu)的第二電極分支通過過渡部與第二焊盤連接,以實現(xiàn)電路的導(dǎo)通。此時,應(yīng)注意過渡部與U型結(jié)構(gòu)的對稱設(shè)置,保證U型結(jié)構(gòu)的兩個端部至第一焊盤之間的電流通道的距離相等。

基于本發(fā)明的基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)思,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以得出以下結(jié)論,上述對第一電流分支和第二電流分支的結(jié)構(gòu)、形狀以及連接關(guān)系的描述,對于第一電流分支和第二電流分支相互對調(diào)后的方案也可以適用,即上述對第一電流分支和第二電流分支的結(jié)構(gòu)、形狀和連接關(guān)系的描述也適用于將第一電流分支直接替換為第二電流分支,第二電流分支直接替換為第一電流分支的方案。第一電流分支和第二電流分支相互對調(diào)后的方案同樣可以獲得兩個以上的電流通道,改善電流的分布,以降低芯片電壓,進(jìn)而提高了出光效率。

進(jìn)一步的,還包括基板1、第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層2、有源層3、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層4和透明導(dǎo)電層6、介于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層4和透明導(dǎo)電層6之間的高速電流傳輸層5,所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層2沉積在所述基板1上,所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層2遠(yuǎn)離基板1的表面包括第一區(qū)域和第二區(qū)域,所述第一電極8沉積在所述第一區(qū)域上,所述有源層3、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層4、高速電子傳導(dǎo)層5、透明導(dǎo)電層6和第二電極7分別依次沉積在所述第二區(qū)域上。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,半導(dǎo)體LED芯片還包括基板、第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層,介于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層之間的高速電子傳導(dǎo)層,并按照上述設(shè)置形成一具體、完整的芯片結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的,所述電流傳輸層5設(shè)置于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層和透明導(dǎo)電層之間。

進(jìn)一步的,電流傳輸層5的材質(zhì)為石墨烯和納米銀中的至少一種。

由上述描述可知,作為一個具體的結(jié)構(gòu)示例,電流傳輸層5可置于P型氮化物發(fā)光層和透明導(dǎo)電層之間,其材質(zhì)可以是石墨烯、納米銀等具有優(yōu)異導(dǎo)電性的材料,但不僅限于這兩種材料。

進(jìn)一步的,所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層2和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層4的材料分別為第Ⅲ族氮化物。

由上述描述可知,第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的材料為第Ⅲ族氮化物,從而可以獲得第Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體的優(yōu)良性能。

具體的,第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層和有源層可以由具有化合物InxAlyGa1-x-yN(此處,0≤x,0≤y,且x+y≤1)的半導(dǎo)體材料形成。更具體地,第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層或第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以由摻雜有n型導(dǎo)電雜質(zhì)的GaN或GaN/AlGaN層形成。例如,n型摻雜可以是Si、Ge、Sn等,優(yōu)選地使用Si。另外,第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層或第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層可以由摻雜有p型導(dǎo)電雜質(zhì)的GaN或GaN/AlGaN層形成。例如,p型摻雜可以是Mg、Zn、Be等,優(yōu)選地使用Mg。有源層可以由具有多量子阱結(jié)構(gòu)的InGaN/GaN層形成。

進(jìn)一步的,所述高速電子傳導(dǎo)層可以是石墨烯、納米銀等具有優(yōu)異導(dǎo)電性的材料,但不僅限于這兩種材料。

進(jìn)一步的,所述透明導(dǎo)電層可以是ITO、GZO、ZnO等具有高穿透率和導(dǎo)電性的材料。

進(jìn)一步的,所述第一電極8與所述第二電極7依次為n電極和p電極,或者,所述第一電極8與所述第二電極7依次為p電極和n電極。

基于本發(fā)明的基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)思,本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以得出以下結(jié)論,上述第一電極8與第二電極7可以任意選擇n電極和p電極,即第一電極8與第二電極7也可以相互對調(diào),并且對調(diào)后的方案也具有改善電流分布的技術(shù)效果。

由上述描述可知,上述的本發(fā)明的半導(dǎo)體LED芯片中,第一電極可以是n電極,第二電極則為p電極,此時,第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層為n型半導(dǎo)體層,第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層為p型半導(dǎo)體層,或者相反亦可。

請參照圖2至圖4,本發(fā)明的實施例一為:

參考圖2、圖3和圖4,本實施例的半導(dǎo)體LED芯片包括:基板1,在基板1上依次沉積n型氮化物半導(dǎo)體層(即第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層2)、有源層3、p型氮化物半導(dǎo)體層(即第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層4)、透明導(dǎo)電層6、介于透明導(dǎo)電層和p型氮化物半導(dǎo)體層之間的電流傳輸層5,其材質(zhì)選擇石墨烯和/或納米銀,并蝕刻一部分的有源層3、p型氮化物半導(dǎo)體層4,以形成臺面結(jié)構(gòu),然后利用ICP等刻蝕工藝暴露出n型氮化物半導(dǎo)體層的部分上表面,即第一區(qū)域,未暴露出的即為第二區(qū)域。在透明導(dǎo)電層6上形成的p電極(即第二電極7)和在露出的n型氮化物半導(dǎo)體層上形成的n電極(即第一電極8)。

考慮到晶格匹配和技術(shù)問題,通常使用藍(lán)寶石作為基板1。藍(lán)寶石襯底的平面有利于GaN膜的生長,并且在高溫下穩(wěn)定,使得其被用作藍(lán)色或綠色發(fā)光器件的襯底。

第二電極7包括第二焊盤71和從第二焊盤延伸出的第二電極分支72。本發(fā)明中所述的第二焊盤71為橢圓形,延伸出的第二電極分支72為針狀,第二電極分支72的頂部粗且底部細(xì)。參見圖3-4中的d處的截面面積大于e處的截面面積。相比于圖1中的圓形焊盤和指狀電極,本實施例的針狀的第二電極的形狀會一定程度上改善電流擁擠情況。

第一電極8包括第一焊盤81和從第一焊盤兩側(cè)延伸出的兩個的第一電極分支82。兩個的第一電極分支82設(shè)置在第一焊盤81的對稱的兩側(cè),形成一鐘擺型。要使電流分布均勻,優(yōu)選地,第二電極分支72的末端和第一焊盤81之間的最小距離(圖3和圖4中的b)、第二電極分支72的末端和第一電極分支82的末端的距離(圖3和圖4中的a和c)相等。即,a、b、c距離相等。由于電流傾向于通過最短路徑傳輸,所以相比于圖1,本實施例中,參見圖3和圖4,電流通道由一個增加到3個,電流分布更均勻,芯片電壓會降低,出光效率提高。需強(qiáng)調(diào)的是,第一電極分支82的形狀并非局限于圖3和圖4這兩種,其他形狀的第一電極分支82,能體現(xiàn)本發(fā)明的第二電極分支72的末端和第一焊盤81之間的最小距離、第二電極分支72的末端和第一電極分支82的末端的距離相等的,均在保護(hù)范圍內(nèi)。

請參照圖5和圖6,本發(fā)明的實施例二為:

在實施例一的半導(dǎo)體LED芯片的基礎(chǔ)上,本實施例的半導(dǎo)體LED芯片中,第二電極7包括橢圓形的第二焊盤71和其上延伸出的條形的第二電極分支72。圖5中第二焊盤71位于芯片的中線,從第二焊盤71兩側(cè)延伸出的兩個第二電極分支72到芯片邊緣的距離為第二電極分支72到芯片中線距離的一半。兩個第二電極分支72的末端到方形的第一焊盤81兩側(cè)的端點的距離相等,參見圖5中,f=g。第二電極分支72到芯片邊緣的距離(參見圖5中的A)為兩個第二電極分支72到芯片中線距離(參見圖5中的2A)的一半。本實施例中,電流有兩個遷移通道,改善了電流分布,降低芯片電壓,提高發(fā)光效率。要強(qiáng)調(diào)的是,第二電極分支72不局限與此實施例中的兩種形狀,任何能體現(xiàn)本發(fā)明思想的形狀都應(yīng)在保護(hù)范圍內(nèi)。

請參照圖4和圖6,本發(fā)明的實施例三為:

在實施例一的半導(dǎo)體LED芯片的基礎(chǔ)上,本實施例的半導(dǎo)體LED芯片中,第二電極7包括橢圓形的第二焊盤71和其上延伸出的條形的第二電極分支72。圖6中第二焊盤71位于芯片的中線,從第二焊盤71中間延伸出具有一定長度的過渡部73,過渡部73再與兩個第二電極分支72連接。兩側(cè)延伸出的兩個第二電極分支72到芯片邊緣的距離為第二電極分支72到芯片中線距離的一半。兩個第二電極分支72的末端到方形的第一焊盤81兩側(cè)的端點的距離相等,參見圖6中,f=g。圖6的第二電極7的第二電極分支72的長度(L2)與從第二焊盤71處延伸出來的過渡部73的長度(L1)相等,L1=L2。同樣的,第二電極分支72到芯片邊緣的距離(參見圖6中的A)為兩個第二電極分支72到芯片中線距離(參見圖6中的2A)的一半。本實施例中,電流有兩個遷移通道,改善了電流分布,降低芯片電壓,提高發(fā)光效率。要強(qiáng)調(diào)的是,第二電極分支72不局限與此實施例中的兩種形狀,任何能體現(xiàn)本發(fā)明思想的形狀都應(yīng)在保護(hù)范圍內(nèi)。

要強(qiáng)調(diào)的是,本發(fā)明中第二電極分支72和第一電極分支82的條數(shù)視具體情況而定。對于大尺寸的芯片,可以同時有第二電極分支72和第一電極分支82。保持多條第二電極分支72到多條第一電極分支82的距離相等,就可以增加了電流通道,保證電流通道在兩個以上,也就是增強(qiáng)了電流擴(kuò)散效率,因此可以降低電壓,提高芯片出光效率。

表1為現(xiàn)有技術(shù)的氮化物半導(dǎo)體LED芯片與本發(fā)明實施例一至三的半導(dǎo)體LED芯片未增設(shè)電流傳輸層時(即與實施例一至三的半導(dǎo)體LED芯片僅僅區(qū)別在于“未增設(shè)電流傳輸層”,其他結(jié)構(gòu)設(shè)計均相同)的電壓和出光效率的對比表。

表1

由表1可以看到,相比于圖1的現(xiàn)有技術(shù)的氮化物半導(dǎo)體LED芯片,本發(fā)明的半導(dǎo)體LED芯片隨著電流通道的增加,可以不同程度地降低電壓,提高了出光效率。

還需要強(qiáng)調(diào)的是,本發(fā)明是利用兩個以上電流通道以及增設(shè)電流傳輸層的配合設(shè)計,以達(dá)到提高芯片出光效率的技術(shù)效果。

表2為現(xiàn)有技術(shù)的氮化物半導(dǎo)體LED芯片與本發(fā)明實施例一至三的半導(dǎo)體LED芯片(即有增設(shè)電流傳輸層)的電壓和出光效率的對比表。

表2

由表2可以看到,相比于圖1的現(xiàn)有技術(shù)的氮化物半導(dǎo)體LED芯片,本發(fā)明的半導(dǎo)體LED芯片通過電流通道的增加以及增設(shè)電流傳輸層的配合設(shè)計,可以一定程度地降低電壓,提高出光效率。

需要說明的有,在半導(dǎo)體LED芯片技術(shù)領(lǐng)域中,如何降低電壓并提高出光效果是眾多技術(shù)人員長期研究、致力攻克的技術(shù)重難點。本發(fā)明的上述表2中的電壓值與效率值跟表1對比,其數(shù)值上顯示的“較小”的變化,卻是申請人通過長期的研發(fā)獲得的技術(shù)成果,對如何降低電壓并提高出光效果起到了實質(zhì)的技術(shù)貢獻(xiàn)。

綜上所述,本發(fā)明提供的半導(dǎo)體LED芯片具有降低電壓,提高出光效率的優(yōu)點。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換,或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。

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