具有电极延伸部和通孔的发光二极管芯片结构的制作方法
本公开涉及包括发光二极管(led)芯片的固态照明装置,更具体地涉及具有电极延伸部和通孔的led芯片结构。
背景技术:
1、诸如发光二极管(led)的固态照明装置正越来越多地用于消费和商业应用。led技术的进步已产生高效率且机械上稳健的、具有长使用寿命的光源。因此,现代led已实现多种新的显示应用,并且越来越多地用于通用照明应用,通常替代白炽光源和荧光光源。
2、led是将电能转换为光的固态器件,通常包括设置在相反掺杂的n型和p型层之间的一个或多个半导体材料的有源层(或有源区)。当在掺杂层两端施加偏压时,空穴和电子被注入到一个或多个有源层中,并在其中复合以产生诸如可见光或紫外线的发射。有源区例如可以由氮化镓、磷化镓、氮化铝和/或基于砷化镓的材料和/或有机半导体材料等制造。由有源区产生的光子沿各个方向发射。
3、通常,期望以最高的光发射效率来操作led,这可以通过发射强度相对于输出功率(例如,流明每瓦)来测量。提高发射效率的实际目标是最大化在期望的光透射方向上由有源区发射的光的提取。led的光提取和外部量子效率可能受电流在led内扩散能力的限制。为了增加led的电流扩散,特别是对于较大面积的led,已发现在led的一个或多个外延层上添加高导电率层是有用的。led的电极可以具有较大的表面积,并且可以包括各种电极延伸部或指状部,其被配置为跨led路由和分布电流。
4、随着现代led技术的进步,本领域持续寻求改进的led和固态照明装置,其具有期望的照明特性,并能够克服与传统照明器件相关的挑战。
技术实现思路
1、本公开涉及包括发光二极管(led)芯片的固态照明装置,更具体地涉及具有电极延伸部和通孔的led芯片结构。电极延伸部和通孔形成在有源led结构的相对两侧,作为阳极和阴极连接的一部分。电极延伸部在相对于最近通孔的位置处以多种形状形成,以促进有源led结构中提高的复合效率。在电极延伸部与最近通孔之间的表现出更高静电场强度的区域中复合效率更高。公开了通孔相对于电极延伸部的布局,其在相对于较高静电场强度区域的间距方面具有提高的均匀性,以提高led芯片的发射效率。
2、在一个方面,一种led芯片包括:有源led结构,其包括第一导电类型的第一层、与第一导电类型相反的第二导电类型的第二层、以及位于第一层与第二层之间的有源层;在有源led结构的第一侧的电极延伸部;以及在有源led结构的与第一侧相对的第二侧的多个通孔,电极延伸部在有源led结构的第一侧、与有源led结构的与多个通孔中的每个通孔垂直对齐区域横向间隔开的位置处弯曲。在一些实施方式中,多个通孔沿有源led结构的第二侧排列成线性列。在一些实施方式中,电极延伸部相对于线性列形成蛇形形状。在一些实施方式中,电极延伸部延伸在与线性列的相邻成对通孔垂直对齐的有源led结构的区域之间的有源led结构部分上。在一些实施方式中,有源led结构包括iii-v族材料。在一些实施方式中,有源led结构包括铝铟镓磷化物(alingap)。在一些实施方式中,有源led结构被配置为提供在600纳米(nm)至700 nm范围内的峰值波长。在一些实施方式中,有源led结构被配置为提供在650 nm至670 nm范围内的峰值波长。在一些实施方式中,有源led结构被配置为提供在610 nm至630 nm范围内的峰值波长。在一些实施方式中,电极延伸部在有源led结构的第一侧形成螺旋形状。在一些实施方式中:电极延伸部是在有源led结构的第一侧的多个电极延伸部中的一者;并且多个电极延伸部的每个电极延伸部在有源led结构的第一侧形成同心环。led芯片可还包括附加电极延伸部,该附加电极延伸部将至少两个同心环电联接在一起。
3、在另一方面,一种led芯片包括:有源led结构,其包括第一导电类型的第一层、与第一导电类型相反的第二导电类型的第二层、以及位于第一层与第二层之间的有源层;在有源led结构第一侧的多个电极延伸部,多个电极延伸部的每个电极延伸部沿有源led结构的第一侧形成蛇形形状;以及布置在有源led结构上与第一侧相对的第二侧的多个通孔。在一些实施方式中:多个通孔沿有源led结构的第二侧排列成多个线性列;并且多个电极延伸部中的至少一个电极延伸部的蛇形形状延伸在与多个线性列中的一线性列的相邻成对通孔垂直对齐的有源led结构的区域之间的有源led结构部分上。在一些实施方式中,多个通孔在有源led结构的第二侧形成至少一个蛇形图案,该至少一个蛇形图案位于与有源led结构的与多个电极延伸部的每个电极延伸部垂直对齐的区域横向间隔开的位置处。在一些实施方式中,多个通孔被定位成使得多个电极延伸部中的至少一个电极延伸部的边缘上的任意点到多个通孔中的最近通孔的距离沿该至少一个电极延伸部变化不超过百分之二十五,该距离是从与该至少一个电极延伸部的边缘对齐的第一平面到与多个通孔中的最近通孔的最近边缘对齐的第二平面测量的。在一些实施方式中,有源led结构被配置为提供在600纳米(nm)至700 nm范围内的峰值波长。
4、在另一方面,一种led芯片包括:有源led结构,其包括第一导电类型的第一层、与第一导电类型相反的第二导电类型的第二层、以及位于第一层与第二层之间的有源层;在有源led结构第一侧的电极延伸部;以及在有源led结构上与第一侧相对的第二侧的多个通孔,多个通孔被定位成使得该电极延伸部的边缘上的任意点到多个通孔中的最近通孔的距离沿该电极延伸部变化不超过百分之二十五,该距离是从与该电极延伸部的边缘对齐的第一平面到与多个通孔中的最近通孔的最近边缘对齐的第二平面测量的。在一些实施方式中,该距离沿电极延伸部变化不超过百分之十。在一些实施方式中,该距离沿电极延伸部变化不超过百分之五。在一些实施方式中,有源led结构被配置为提供在600纳米(nm)至700nm范围内的峰值波长。
5、在另一方面,前述方面中的任一方面可以单独地或组合地,和/或如本文所述的各个单独方面和特征可以组合以获得附加优点。除非本文另有指示,否则本文公开的各种特征和元件中的任一个可以与一个或多个其他公开的特征和元件组合。
6、本领域技术人员在结合附图阅读以下对优选实施方式的详细描述之后,将理解本公开的范围并意识到其附加方面。
技术特征:
1.一种发光二极管(led)芯片,包括:
2.根据权利要求1所述的led芯片,其中,所述多个通孔沿所述有源led结构的所述第二侧排列成线性列。
3.根据权利要求2所述的led芯片,其中,所述电极延伸部相对于所述线性列形成蛇形形状。
4.根据权利要求2所述的led芯片,其中,所述电极延伸部在所述有源led结构的部分上延伸,所述部分在所述有源led结构的与所述线性列的相邻成对通孔垂直对齐的区域之间。
5.根据权利要求1所述的led芯片,其中,所述有源led结构包括iii-v族材料。
6.根据权利要求1所述的led芯片,其中,所述有源led结构包括铝铟镓磷化物(alingap)。
7.根据权利要求1所述的led芯片,其中,所述有源led结构被配置为提供在600纳米(nm)至700 nm范围内的峰值波长。
8.根据权利要求7所述的led芯片,其中,所述有源led结构被配置为提供在650 nm至670 nm范围内的峰值波长。
9.根据权利要求7所述的led芯片,其中,所述有源led结构被配置为提供在610 nm至630 nm范围内的峰值波长。
10.根据权利要求1所述的led芯片,其中,所述电极延伸部在所述有源led结构的所述第一侧形成螺旋形状。
11.根据权利要求1所述的led芯片,其中:
12.根据权利要求11所述的led芯片,还包括附加电极延伸部,所述附加电极延伸部将至少两个同心环电联接在一起。
13.一种发光二极管(led)芯片,包括:
14.根据权利要求13所述的led芯片,其中:
15.根据权利要求13所述的led芯片,其中,所述多个通孔在所述有源led结构的所述第二侧形成至少一个蛇形图案,所述至少一个蛇形图案位于与所述有源led结构的与所述多个电极延伸部的每个电极延伸部垂直对齐的区域横向间隔开的位置处。
16.根据权利要求13所述的led芯片,其中,所述多个通孔被定位成使得所述多个电极延伸部中的至少一个电极延伸部的边缘上的任意点到所述多个通孔中的最近通孔的距离沿所述至少一个电极延伸部变化不超过百分之二十五,所述距离是从与所述至少一个电极延伸部的所述边缘对齐的第一平面到与所述多个通孔中的所述最近通孔的最近边缘对齐的第二平面测量的。
17.根据权利要求13所述的led芯片,其中,所述有源led结构被配置为提供在600纳米(nm)至700 nm范围内的峰值波长。
18.一种发光二极管(led)芯片,包括:
19.根据权利要求18所述的led芯片,其中,所述距离沿所述电极延伸部变化不超过百分之十。
20.根据权利要求18所述的led芯片,其中,所述距离沿所述电极延伸部变化不超过百分之五。
21.根据权利要求18所述的led芯片,其中,所述有源led结构被配置为提供在600纳米(nm)至700 nm范围内的峰值波长。
技术总结
公开了包括发光二极管(LED)芯片的固态照明装置,并且更具体地具有电极延伸部和通孔的LED芯片结构。电极延伸部和通孔形成在有源LED结构的相对两侧,作为阳极和阴极连接的一部分。电极延伸部形成为在相对于最近通孔的位置具有各种形状,以促进有源LED结构中提高的复合效率。在电极延伸部与最近通孔之间的表现出更高静电场强度的区域中复合效率更高。公开了通孔相对于电极延伸部的布局,该布局在相对于较高静电场强度区域的间距方面具有提高的均匀性以提高LED芯片的发射效率。
技术研发人员:戴维·苏希,迈克尔·切克,约瑟夫·G·索科尔,纳塔利娅·达·席尔瓦·莫拉,科林·布莱克利
受保护的技术使用者:科锐LED公司
技术研发日:
技术公布日:2026/9/29
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