本发明专利技术涉及发光二极管、发光装置及其投影仪，通过设置复数对第一电极和第二电极，依次分别与第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层电连接，为了提升较低载流子迁移率的半导体材料在大电流密度条件下的应用性能，需要做好电极分布的优化，在本发明专利技术中任意相邻第一电极之间的距离大于任意第一电极与其相邻的第二电极的距离，以实现优化电流分布，提供了更均匀热分布的发光二极管。了更均匀热分布的发光二极管。了更均匀热分布的发光二极管。
【技术实现步骤摘要】
发光二极管、发光装置及其投影仪
[0001]本专利技术涉及半导体器件领域，具体地，涉及一种发光二极管。
技术介绍
[0002]在一些应用市场中的芯片需求其电流密度越来越大，例如在微投影市场中的芯片应用中，蓝绿通道电流密度要5至6A/mm2，红光通道电流密度要求4至5A/mm2；例如一些产品中，蓝光通道使用两颗2.0mm
2 超垂直芯片并联形成4.0mm2发光面，驱动电流高达20A。
[0003]例如2.0mm2水平垂直芯片的驱动电流在5A/mm2下为10A，即便是6A/mm2下也达到12A；在考虑到客户端驱动电流也将越来越大，对电源选型局限度也越来越大；市场已经推出水平垂直芯片结构，利用该芯片结构优势制成串联式的高压低电流光源方案。
[0004]随着电流密度持续升高，对芯片电流分布及封装热管理要求也变大，水平垂直芯片使用绝缘性衬底可以实现芯片级热电分离，为封装及整灯热沉设计提供友好的基础；对于电流分布部分，除了对via（蓝绿通道）、扩展条（P side up 红光通道）进行优化之外，对电极分布的位置，也有重大的影响，并且我们认为在大电流密度下及较低载流子迁移率的半导体材料中更需要做好电极分布的优化。
技术实现思路
[0005]为解决
技术介绍
中的问题，本专利技术的目的在于提供一种发光二极管，包括：第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层及位于两者之间的有源层；复数对第一电极和第二电极，依次分别与第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层电连接，复数对通常为两对或者偶数对；任意相邻第一电极之间的距离大于任意第一电极与其相邻的第二电极的距离，这里与第一电极相邻的第二电极指的是与第一电极最靠近的第二电极，由于电流追寻最小阻值路径的原理，电流主要通过最小阻值的路径穿过发光二极管，因此拉大相邻第一电极在芯片表面的距离，有利于优化电流注入点，分散增加电流注入点，减少电流的聚集，提升发光二极管电性能。
[0006]在本专利技术的一些实施例中，优选的，第一电极设置于发光二极管对称的两边缘，和/或第二电极设置于发光二极管对称的两边缘，将第一电极和/或第二电极设置在发光二极管的两侧，最大限度利用芯片的尺寸，减少电流的聚集。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，优选的，为了简化键合和芯片工艺，第一电极至少通过第一电连接层与第一导电类型半导体层电连接，第一电连接层设置在第一导电类型半导体层底部，第一电连接层部分从第一导电类型半导体层底部露出，第一电极设置在露出的第一电连接层上，第二电极设置在第二导电类型半导体层上。在一些实施例中，可利用第一电连接层灵活设置第一电极的位置，有利于匹配多元的芯片结构和封装电路的打线设计。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，优选的，第一电连接层至少部分位于第一导电类型半导体层的底部，且第一电连接层与第二电极位于有源层的两侧，即第一电连接层设置在有源层下方，而第二电极设置在有源层上方。例如在一些大电流的应用需求中，第一电连接层
与第二电极关于有源区相对设置，有利于电流竖直穿越发光二极管，提升发光二极管功效。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，可选的，第一导电类型半导体层或/和第二导电类型半导体层的载流子迁移率不高于500cm2/V
·
s，本专利技术设计特别适用于载流子迁移率低的半导体外延材料。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，可选的，第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层及位于两者之间的有源层为砷化镓基，相对于氮化镓基半导体材料，砷化镓基的电流扩展能力更低。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，可选的，第二导电类型半导体层和第二电极之间设置有透明电流扩展层，增加电流在发光二极管中的横向分布均匀性。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，可选的，例如砷化镓基的发光二极管，第二导电类型半导体层和第二电极之间设置有掺杂磷化镓层，掺杂磷化镓层整面覆盖在第二导电类型半导体层。在该些实施例的一些实施方式中，第二电连接层为掺杂的磷化镓层，磷化镓层具有粗化表面，利于提升取光能力，提高外量子效率。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，可选的，掺杂磷化镓层的载流子迁移率的不高于500cm2/V
·
s。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，可选的，磷化镓的厚度为2至4μm，磷化镓的掺杂成分包括镁。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，优选的，还包括导电衬底，第一电连接层位于导电衬底和第一导电类型半导体层之间，方便与封装电路板键合构成电连接。在该些实施例的一些实施方式中，第一电极位于第一电连接层下方与封装电路板键合构成电连接。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，优选的，还包括绝缘性衬底，第一电连接层位于绝缘性衬底和第一导电类型半导体层之间，实现产品电热分离。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，优选的，第一电极和第二电极指向同一侧，例如水平垂直结构或者倒装结构。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，优选的，发光二极管的驱动电流大于8A，更准确的说是在大驱动电流密度的应用中，例如发光二极管的电流密度大于3A/mm2，本专利技术的结构具有更好的可靠性。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，优选的，发光二极管的芯片面积为1至3mm2，面积越大，电流密度越低，然而电流横向扩展能力要求越高。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，优选的，相邻第一电极之间的距离为所述第一电极与其相邻的第二电极的距离10至20倍，或者20倍以上。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，优选的，发光二极管为矩形，矩形包括长边和短边，相邻第一电极的距离大于芯片长边长度的50%，充分利用芯片尺寸，降低电热聚集。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，优选的，第一电极和第二电极的材料包括：金、锡、铂、钛、铬、铝或者镍。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，优选的，第一电极和第二电极为矩形，第一电极和第二电极的宽度为30至80μm。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，优选的，第一电极和第二电极的长度为宽度的4至8倍。
[0025]在本专利技术的发光装置中，包括复数颗上述的发光二极管，发光二极管之间彼此串
联连接。
[0026]在本专利技术的投影仪中，具有电源和支架，包括上述的发光二极管，在投影仪工作时，电源向发光二极管提供电流。
[0027]本专利技术的有益效果，至少包括：主要用于制作红光的砷化镓外延产品上，设计在高电流密度下，降低电压，亮度提升，光电转换效率提升，并且提升了饱和电流；另外，辐射波长红移程度随电流密度上升也发生了细微差异，这也支持电极分布优化对整个电流分布的改善，以及提供更均匀的热分布；同时在用于制作蓝光的氮化镓外延产品上，进行了同样的验证。
附图说明
[0028]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，包括：第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层及位于两者之间的有源层；复数对第一电极和第二电极，依次分别与第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层电连接；其特征在于：任意相邻第一电极之间的距离大于任意第一电极与其相邻的第二电极的距离。2.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：复数对第一电极设置于发光二极管对称的两边，和/或复数对第二电极设置于发光二极管对称的两边。3.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：第一电极至少通过第一电连接层与第一导电类型半导体层电连接，第一电连接层设置在第一导电类型半导体层底部，第一电连接层部分从第一导电类型半导体层底部露出，第一电极设置在露出的第一电连接层上，第二电极设置在第二导电类型半导体层上。4.根据权利要求3所述的一种发光二极管，其特征在于：第一电连接层至少部分位于第一导电类型半导体层的底部，且第一电连接层与第二电极关于有源层对称设置。5.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：第一导电类型半导体层或/和第二导电类型半导体层的载流子迁移率不高于500cm2/V
·
s。6.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层及位于两者之间的有源层为砷化镓基。7.根据权利要求1所述的一种发光二极管，其特征在于：第二导电类型半导体层和第二电极之间设置有第二电连接层。8.根据权利要求7所述的一种发光二极管，其特征在于：第二电连接层为透明电流扩展层。9.根据权利要求7所述的一种发光二极管，其特征在于：第二电连接层为掺杂的磷化镓层，磷化镓层具有粗化表面。10.根据权利要求9所述的一种发光二极管，其特征在于：所述掺杂的磷化镓层的载流子迁移率不高于500cm2/V
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s。11.根据权利要求9所述的一种发光二极管，其特征在于：磷化...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾晓强，林坤德，杨剑锋，许凯晴，黄少华，
申请(专利权)人：朗明纳斯光电厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：
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