CN103078051A - 发光二极管晶粒 - Google Patents
发光二极管晶粒 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103078051A CN103078051A CN201110329510XA CN201110329510A CN103078051A CN 103078051 A CN103078051 A CN 103078051A CN 201110329510X A CN201110329510X A CN 201110329510XA CN 201110329510 A CN201110329510 A CN 201110329510A CN 103078051 A CN103078051 A CN 103078051A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- substrate
- particle
- led crystal
- crystal particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
一种发光二极管晶粒，包括基板、依次形成于基板上的第一半导体层、有源层及第二半导体层，所述基板采用透明氧化铟锡材料，该基板中分布有纳米氢化碳化硅颗粒，从而使发光二极管晶粒内部产生的热量较易于向外散发，提高散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体结构，尤其涉及一种发光二极管晶粒。
背景技术
现有的发光二极管(Light Emitting Diode, LED)晶粒包括基板、在基板上生长的N型半导体层、有源层、P型半导体层以及电极，有源层形成于N型半导体和P型半导体之间。发光二极管通电后，来自N型半导体的电子和来自P型半导体的空穴发生复合，产生的能量一部分以光的形式发出，一部分以热的形式发出。
然而发光二极管产生的热量如不及时消散，将会对有源层的发光特性产生不利的影响。通常采用的蓝宝石或氮化镓基板的导热率不佳，因此热量会长时间聚集在发光二极管晶粒内部而难于散发出去，不但使晶粒的发光效率降低，而且进一步影响发光二极管晶粒的电学特性，从而加剧热量的产生和累积，形成恶性循环，最终导致发光二极管的寿命缩短。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种散热效果良好的发光二极管晶粒。
一种发光二极管晶粒，包括基板、依次形成于基板上的第一半导体层、有源层及第二半导体层，所述基板采用透明氧化铟锡材料，该基板中分布有纳米氢化碳化硅颗粒。
本发明采用透明氧化铟锡作为基板的材料，并于基板内分布具有良好热传导率的纳米氢化碳化硅颗粒，使发光二极管晶粒内部产生的热量较易于向外散发，提高散热效率。此外，基板还可以作为电极使用，因为基板的主要材质氧化铟锡及其内部的纳米氢化碳化硅颗粒均为透明的且具有良好的导电性，所以该基板不但能够提高发光二极管晶粒的电流分布均匀度，还能够提高出光效率。
附图说明
图1是本发明一实施方式提供的一种发光二极管晶粒的剖视示意图。
主要元件符号说明
| 发光二极管晶粒 | 10 |
| 基板 | 11 |
| 纳米氢化碳化硅颗粒 | 111 |
| 第一半导体层 | 12 |
| 第二纳米颗粒 | 121、151 |
| 有源层 | 13 |
| 第二半导体层 | 14 |
| 电极 | 15 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施方式提供的发光二极管晶粒10包括基板11、第一半导体层12、有源层13、第二半导体层14及电极15。
所述基板11为板体结构，该基板11采用透明氧化铟锡（ITO）材料制成，且于透明氧化铟锡中均匀分布有纳米氢化碳化硅（SiC）颗粒111。该纳米氢化碳化硅颗粒111的粒径可为20至200纳米。纳米氢化碳化硅为一种热传导率较高的透明材料，其分布在基板11中能够加快有源层13产生的热量途径基板11向外界环境传导的速度，改善热量聚集于晶粒内部而影响发光二极管晶粒10的光学和电学特性的状况，从而使得该发光二极管晶粒10保持较高的量子效率。同时，纳米氢化碳化硅也具有较好的导电率，有利于基板11内部电流的分布及传导。此外，由于基板11整体采用透明氧化铟锡材料，而基板11内分布的纳米级的氢化碳化硅颗粒也为透明的，因此光线能够很容易的自有源层13向下通过基板11和纳米氢化碳化硅颗粒111的折射而出射到发光二极管晶粒10的外部。
所述第一半导体层12、有源层13、第二半导体层14依次形成于基板11上。所述第一半导体层12与第二半导体层14为不同掺杂型半导体层，本实施方式中，第一半导体层12为提供电子的N型掺杂半导体层，其可采用N型掺杂氮化镓、N型掺杂磷化铟、N型掺杂磷化铟镓或N型掺杂磷化铝镓铟等材料制成，第二半导体层14为提供空穴P型掺杂半导体层。在其他实施方式中，第一半导体层12也可以为P型掺杂半导体层，第二半导体层14为N型掺杂半导体层。当发光二极管晶粒10通电后，第一半导体层12的电子和第二半导体层14的空穴在有源层13相互复合而形成出光。
该第一半导体层12和第二半导体层14内也可分别分布有第二纳米颗粒121。该第二纳米颗粒121为硅氧化物、硅氮化物、铝氧化物、镓氧化物或硼氮化物等材料制成，其具有良好的导热率，利于第一半导体层12和第二半导体层14内热量的传导和散发。当第一半导体层12的电子和第二半导体层14的空穴在有源层13发生复合时，热量首先产生于有源层13所在的区域并向四面传导。当热量向上或向下传导时，分别途径第一半导体层12和第二半导体层14，由于两者内部均分布有第二纳米颗粒121，第二纳米颗粒121的高导热率对热量的传导起到加速的作用，因此利于热量从发光二极管晶粒10的中部向外部的传导和消散。
所述电极15形成于第二半导体层14上，该电极15可以采用金、铜等导电性能良好且对第二半导体层14具有良好附着力的金属材料制成。该电极15内部也可分布有第二纳米颗粒151，以进一步提高发光二极管晶粒10的导热性能。该第二纳米颗粒151可以为透明的纳米氢化碳化硅颗粒111，也可以为以硅氧化物、硅氮化物、铝氧化物、镓氧化物或硼氮化物等材料制成的第二纳米颗粒121。当然，该电极15和第二半导体层14之间还可以形成有透明导电层，使电流扩散均匀，从而进一步改善发光二极管晶粒10的光学特性。
所述基板11和电极15分别形成于由第一半导体层12、有源层13和第二半导体层14构成的磊晶层的两侧，由于基板11主要采用透明氧化铟锡制成，该基板11本身具有较高的导电性而通常被用作透明导电层用于增加电流的扩散效果，因此基板11可作为与电极15相对的另一电极，并与电极15一起连入外部电路中为发光二极管晶粒10提供电能，从而使该发光二极管晶粒10的结构更为简单，且由于基板11整体作为另一电极时，第一半导体层12完全覆盖基板11，从而增强了电流均匀分布的效果。此外，由于基板11整体为透明的，因此自发光二极管晶粒10内部发出的光线可以不被阻挡地透过基板11向外射出，从而增强了发光二极管晶粒10的出光效率。
本发明采用透明氧化铟锡作为基板11的材料，并于基板11内分布具有良好热传导率的纳米氢化碳化硅颗粒111，使发光二极管晶粒10内部产生的热量较易于向外散发，提高散热效率。此外，基板11还可以作为电极使用，因为基板11的主要材质氧化铟锡及其内部的纳米氢化碳化硅颗粒111均为透明的且具有良好的导电性，所以该基板11不但能够提高发光二极管晶粒10的电流分布均匀度，还能够提高出光效率。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种发光二极管晶粒，包括基板、依次形成于基板上的第一半导体层、有源层及第二半导体层，其特征在于：所述基板采用透明氧化铟锡材料，该基板中分布有纳米氢化碳化硅颗粒。
2.如权利要求1所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述纳米氢化碳化硅颗粒的粒径为20至200纳米。
3.如权利要求1所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述第二半导体层上还形成有电极，该电极内分布有纳米氢化碳化硅颗粒。
4.如权利要求1所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述第一半导体层内分布有第二纳米颗粒。
5.如权利要求1所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述第二半导体层内分布有第二纳米颗粒。
6.如权利要求4或5所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述第二纳米颗粒的材料为硅氧化物、硅氮化物、铝氧化物、镓氧化物或硼氮化物。
7.如权利要求1所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述第一半导体层为N型半导体层，第二半导体层为P型半导体层。
8.如权利要求7所述的发光二极管晶粒，其特征在于：所述N型半导体层的材料为N型氮化镓、N型磷化铟、N型磷化铟镓或N型磷化铝镓铟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110329510XA CN103078051A (zh) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | 发光二极管晶粒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110329510XA CN103078051A (zh) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | 发光二极管晶粒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103078051A true CN103078051A (zh) | 2013-05-01 |
Family
ID=48154519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110329510XA Pending CN103078051A (zh) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | 发光二极管晶粒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103078051A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111668353A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-15 | 錼创显示科技股份有限公司 | 发光半导体结构及发光半导体基板 |
| US11658268B2 (en) | 2020-06-19 | 2023-05-23 | PlayNitride Display Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor structure and light-emitting semiconductor substrate |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101005122A (zh) * | 2006-01-18 | 2007-07-25 | 中国科学院化学研究所 | 一种发光颜色可调控的有机发光二极管的制备方法 |
| US20090134380A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-05-28 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Solid-state lighting element |
| CN101633833A (zh) * | 2008-07-23 | 2010-01-27 | 昆山纳诺新材料科技有限公司 | 纳米金刚石散热膏 |
| US20100328754A1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-12-30 | Pei-Chih Yao | Light source wavelength modulator |
-
2011
- 2011-10-26 CN CN201110329510XA patent/CN103078051A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101005122A (zh) * | 2006-01-18 | 2007-07-25 | 中国科学院化学研究所 | 一种发光颜色可调控的有机发光二极管的制备方法 |
| US20090134380A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-05-28 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Solid-state lighting element |
| CN101633833A (zh) * | 2008-07-23 | 2010-01-27 | 昆山纳诺新材料科技有限公司 | 纳米金刚石散热膏 |
| US20100328754A1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-12-30 | Pei-Chih Yao | Light source wavelength modulator |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111668353A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-15 | 錼创显示科技股份有限公司 | 发光半导体结构及发光半导体基板 |
| US11658268B2 (en) | 2020-06-19 | 2023-05-23 | PlayNitride Display Co., Ltd. | Light-emitting semiconductor structure and light-emitting semiconductor substrate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101028251B1 (ko) | 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| CN103378233B (zh) | 发光二极管晶粒及使用该晶粒的发光二极管封装结构 | |
| CN103367623B (zh) | 发光器件及其制作方法 | |
| CN106374020A (zh) | 一种薄膜芯片的制作方法及其薄膜芯片 | |
| CN104465974A (zh) | 一种发光二极管及其制作方法 | |
| TWI622188B (zh) | 發光二極體晶片 | |
| CN103078051A (zh) | 发光二极管晶粒 | |
| Horng et al. | Effects of mesa size on current spreading and light extraction of GaN-based LEDs | |
| CN204216064U (zh) | 一种发光二极管 | |
| CN203746891U (zh) | 一种氮化镓基发光二极管 | |
| TW201318233A (zh) | 發光二極體晶粒 | |
| KR20150112485A (ko) | 방열 구조를 갖는 발광 소자 제조 방법 및 방열 구조를 갖는 발광 소자 | |
| TWI568016B (zh) | 半導體發光元件 | |
| CN203659930U (zh) | 具有金属反射层的半导体发光器件 | |
| TWI581453B (zh) | 半導體發光元件 | |
| CN103165770B (zh) | 一种台阶结构的高亮度发光二极管的制造方法 | |
| CN109449263A (zh) | 一种发光二极管及其制作方法 | |
| KR101462464B1 (ko) | 도넛 모양의 홀 배열을 갖는 발광다이오드 | |
| CN103367579B (zh) | 一种半导体发光器件的电流阻挡层及其制备方法 | |
| CN209822687U (zh) | 一种发光二极管 | |
| CN103904179A (zh) | 发光二极管晶粒及其制造方法 | |
| TWI445210B (zh) | 發光二極體結構 | |
| CN105576095A (zh) | 一种氮化物发光二极管及其制作方法 | |
| KR101435510B1 (ko) | 발광소자 패키지 및 그의 제조방법 | |
| CN104868029A (zh) | 一种氮化镓基发光二极管及其制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130501 |