载流子增程的发光二极管及其制备方法与流程

    专利查询2026-01-20  5


    本公开涉及光电子制造,特别涉及一种载流子增程的发光二极管及其制备方法。


    背景技术:

    1、发光二极管(light emitting diode,简称:led)作为光电子产业中极具影响力的新产品,具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点,广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。

    2、相关技术中,发光二极管包括:n型层、多量子阱层、p型层、p电极和n电极,n型层、多量子阱层和p型层依次层叠,p电极位于p型层的表面上,p型层具有n型层的凹槽,n电极位于凹槽内,且n电极与n型层相连。n型层产生的载流子是电子,p型层产生的载流子是空穴,电子和空穴在多量子阱层复合并发光。

    3、由于电子的迁移速率比空穴快,空穴从p型层还未扩展至多量子阱层时,电子已经从n型层扩展至多量子阱层。所以发光二极管的发光强度较高的位置,取决于空穴最快到达的位置,也即是,p电极所在位置的发光强度较高。因此发光二极管上靠近p电极的区域发光强度要强于远离p电极的区域,影响发光二极管的发光效果。


    技术实现思路

    1、本公开实施例提供了一种载流子增程的发光二极管及其制备方法,能增加载流子的运行路程,提升发光二极管的发光均匀性。所述技术方案如下:

    2、一方面,本公开实施例提供了一种发光二极管,所述发光二极管包括:n型层、多量子阱层、p型层、n电极和p电极,所述n型层、所述多量子阱层和所述p型层依次层叠,所述p电极位于所述p型层的远离所述n型层的表面上,所述p型层的远离所述n型层的表面具有露出所述n型层的凹槽,所述n电极位于所述凹槽内,且与所述n型层相连;所述n型层和所述p型层中的至少一个具有隔断槽,所述隔断槽沿所述p型层至所述n型层的方向延伸,且所述隔断槽位于所述n电极和所述p电极之间,所述隔断槽的槽底至所述n型层的底面的距离小于所述凹槽的槽底至所述n型层的底面的距离。

    3、可选地,所述n型层和所述p型层均具有所述隔断槽,所述p型层的远离所述n型层的表面具有所述隔断槽,所述n型层上的所述隔断槽位于所述凹槽内。

    4、可选地,位于所述p型层上的所述隔断槽至所述n型层的底面的距离,小于或者等于位于所述凹槽内的所述隔断槽至所述n型层的底面的距离。

    5、可选地,所述隔断槽的槽底至所述n型层的底面的最小距离与所述n型层的厚度之比小于或者等于1/2。

    6、可选地,所述隔断槽从所述n型层的第一侧壁延伸至第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁为所述n型层上相对的两个侧壁,且所述第一侧壁和所述第二侧壁垂直于所述n型层的底面。

    7、可选地,所述n型层和/或所述p型层的表面上具有多个所述隔断槽,多个所述隔断槽沿所述n型层的第一侧壁至第二侧壁的方向间隔排布,所述第一侧壁和所述第二侧壁为所述n型层上相对的两个侧壁,且所述第一侧壁和所述第二侧壁垂直于所述n型层的底面。

    8、可选地,所述凹槽的槽底至所述n型层的底面的距离与所述n型层的厚度之比大于或者等于1/2。

    9、可选地,所述发光二极管还包括:电流阻挡层、透明导电层和钝化层;所述电流阻挡层位于所述p型层的远离所述n型层的表面上,所述透明导电层位于所述p型层的远离所述n型层的表面上,且覆盖所述电流阻挡层;所述p电极位于所述透明导电层的表面上,所述钝化层位于所述p型层的表面上、所述透明导电层的表面上、所述p电极的表面上、所述隔断槽内、所述凹槽内和所述n电极的表面上,所述钝化层具有分别露出所述p电极和所述n电极的通孔。

    10、本公开实施例提供了一种发光二极管的制备方法,所述制备方法包括:在衬底上依次层叠n型层、多量子阱层和p型层,所述p型层的远离所述n型层的表面具有露出所述n型层的凹槽;在所述n型层的表面和/或所述p型层的表面形成隔断槽,所述隔断槽沿所述p型层至所述n型层的方向延伸,所述隔断槽的槽底至所述n型层的底面的距离小于所述凹槽的槽底至所述n型层的底面的距离;制作p电极和n电极,所述p电极位于所述p型层的远离所述n型层的表面上,所述n电极位于所述凹槽内,且与所述n型层相连,所述隔断槽位于所述n电极和所述p电极之间。

    11、可选地,形成隔断槽包括:在所述p型层的远离所述n型层的表面形成所述隔断槽,且在所述凹槽内形成所述隔断槽,并控制位于所述p型层上的所述隔断槽至所述n型层的底面的距离,小于或者等于位于所述凹槽内的所述隔断槽至所述n型层的底面的距离。

    12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

    13、本公开实施例提供的发光二极管在n型层和/或p型层的表面设置有隔断槽,隔断槽沿p型层至n型层的方向延伸。并且,隔断槽的槽底至n型层的底面的距离小于凹槽的槽底至n型层的底面的距离,即隔断槽至n型层的底面比凹槽至n型层的底面更近。由于隔断槽设置在p电极和n电极之间,这样n型层中的电子从n电极向p电极所在方向扩展时,电子需要跨过隔断槽,并从隔断槽的槽底和n型层的之间的区域通过,以进入到多量子阱层和p型层传输而来的空穴复合并发光。由于隔断槽的存在,让电子扩展至多量子阱层的路程得到延长,使电子有更多的时间扩展至多量子阱层。因而避免出现电子抵达多量子阱层时,空穴还未完全扩展至多量子阱层,而只能在p电极附近复合发光情况,能让更多空穴也均匀扩展至多量子阱层的各处区域,使得电子和空穴在多量子阱层的各个区域复合发光,从而提升发光二极管的发光均匀性。



    技术特征:

    1.一种发光二极管,其特征在于,所述发光二极管包括:n型层(21)、多量子阱层(22)、p型层(23)、n电极(41)和p电极(42),所述n型层(21)、所述多量子阱层(22)和所述p型层(23)依次层叠,所述p电极(42)位于所述p型层(23)的远离所述n型层(21)的表面上,所述p型层(23)的远离所述n型层(21)的表面具有露出所述n型层(21)的凹槽(31),所述n电极(41)位于所述凹槽(31)内,且与所述n型层(21)相连;

    2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述n型层(21)和所述p型层(23)均具有所述隔断槽(32),所述p型层(23)的远离所述n型层(21)的表面具有所述隔断槽(32),所述n型层(21)上的所述隔断槽(32)位于所述凹槽(31)内。

    3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于,位于所述p型层(23)上的所述隔断槽(32)至所述n型层(21)的底面的距离,小于或者等于位于所述凹槽(31)内的所述隔断槽(32)至所述n型层(21)的底面的距离。

    4.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述隔断槽(32)的槽底至所述n型层(21)的底面的最小距离与所述n型层(21)的厚度之比小于或者等于1/2。

    5.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述隔断槽(32)从所述n型层(21)的第一侧壁延伸至第二侧壁,所述第一侧壁和所述第二侧壁为所述n型层(21)上相对的两个侧壁,且所述第一侧壁和所述第二侧壁垂直于所述n型层(21)的底面。

    6.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述n型层(21)和/或所述p型层(23)的表面上具有多个所述隔断槽(32),多个所述隔断槽(32)沿所述n型层(21)的第一侧壁至第二侧壁的方向间隔排布,所述第一侧壁和所述第二侧壁为所述n型层(21)上相对的两个侧壁,且所述第一侧壁和所述第二侧壁垂直于所述n型层(21)的底面。

    7.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述凹槽(31)的槽底至所述n型层(21)的底面的距离与所述n型层(21)的厚度之比大于或者等于1/2。

    8.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括:电流阻挡层(51)、透明导电层(52)和钝化层(53);

    9.一种发光二极管的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

    10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,形成隔断槽包括:


    技术总结
    本公开提供了一种载流子增程的发光二极管及其制备方法,属于光电子制造技术领域。该发光二极管包括:n型层、多量子阱层、p型层、n电极和p电极,n型层、多量子阱层和p型层依次层叠,p电极位于p型层的远离n型层的表面上,p型层的远离n型层的表面具有露出n型层的凹槽,n电极位于凹槽内,且与n型层相连;n型层和p型层中的至少一个具有隔断槽,隔断槽沿p型层至n型层的方向延伸,且隔断槽位于n电极和p电极之间,隔断槽的槽底至n型层的底面的距离小于凹槽的槽底至n型层的底面的距离。本公开实施例能加载流子的运行路程,提升发光二极管的发光均匀性。

    技术研发人员:江宾,王绘凝,宋飞翔,石跃航,张舜,徐义兰,韩艺藩,郝亚磊,张旭东
    受保护的技术使用者:京东方华灿光电(浙江)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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