[发明专利]固态发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种固态发光元件，特别是一种发光二极管。

背景技术

目前，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为一种固态发光元件，其具有光质佳(也即光源输出的光谱)及发光效率高等特性而逐渐取代冷阴极荧光灯(Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)作为照明装置的发光元件，具体可参见Michael S.Shur等人在文献Proceedings of the IEEE，Vol.93，No.10(2005年10月)中发表的“Solid-StateLighting：Toward Superior Illumination”一文。

一般的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)包括发光结构及正负电极，所述发光结构包括：一N型束缚层(Cladding layer)，一P型束缚层及一设置在所述N型束缚层与P型束缚层之间的未掺杂的活性层(Active layer)，所述正电极设置在所述P型束缚层上，所述负电极设置在所述N型束缚层上。所述发光二极管一般可发出特定波长的光，例如可见光，但是发光二极管所接收能量的大约80~90％被转换为热量，其余的能量才被真正转换为光能。当发光二极管的温度达到70度以上时，发光二极管中的量子效率会明显的降低，所以发光二极管的散热效率是保证其正常运作的重要因素。有鉴于此，提供一种散热效率较高的固态发光元件实为必要。

发明内容

下面将以实施例说明一种散热效率较高的固态发光元件。

一种固态发光元件，其包括一透明导电基板，一设置在所述透明导电基板上的第一型束缚层，一设置在所述第一型束缚层上的发光活性层，一设置在所述发光活性层上的第二型束缚层，一设置在所述第二型束缚层上的电极，所述透明导电基板所用材料为氢化的碳化硅。

相对于现有技术，所述固态发光元件中的透明导电基板所用材料为氢化的碳化硅，利用氢化的碳化硅的高热传导率可将所述固态发光元件发光时所产生的热及时有效地传导出去，从而使得所述固态发光元件保持较高的量子效率。利用氢化的碳化硅的高电导率可使所述透明导电基板直接作为一电极使用，使得由所述发光活性层发出的光子可直接经由所述透明导电基板在没有遮挡物的情况下射出，从而提高了光取出效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的发光二极管的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明固态发光元件作进一步的详细说明。

为了便于理解，以下将以本发明实施例提供的固态发光元件为发光二极管为例进行说明。请参见图1，一发光二极管10包括：一透明导电基板11，一设置在所述透明导电基板11上的N型束缚层12，一设置在所述N型束缚层12上的发光活性层13，一设置在所述发光活性层13上的P型束缚层14，一设置在所述P型束缚层14上的电极15。所述N型束缚层12，发光活性层13及P型束缚层14组成一发光结构。

所述透明导电基板11所用材料为氢化的碳化硅(SiC:H)，由于所述氢化的碳化硅是一种电导率及热传导率均较高的材料，故在所述发光二极管10发光时所产生的热能够及时有效地经由所述透明导电基板11传导出去，从而使得所述发光二极管10保持较高的量子效率，并且所述透明导电基板11可作为另一电极与所述电极15与一外部电源电性连接以向所述发光结构提供电能。在本实施例中，由所述发光结构发出的光子可直接经由所述透明导电基板11在没有遮挡物的情况下射出，从而提高了光取出效率。不用在透明导电基板11上形成电极也可以使所述发光二极管10的制程简化、成本降低。

所述N型束缚层12为含有纳米粒子16的N型半导体层。所述N型半导体层所用材料可选自N型氮化镓(n-type GaN)、N型磷化铟(n-type InP)、N型磷化铟镓(n-type InGaP)及N型磷化铝镓铟(n-type AlGaInP)中之一。在本实施例中，所述N型束缚层12是由硅掺杂的氮化镓组成。

所述纳米粒子16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。在本实施例中，所述纳米粒子16为二氧化硅纳米粒子，其粒径范围选自20~200纳米。

所述发光活性层13所用材料为氮化铟镓(InGaN)、砷化铝镓(AlGaAs)等，其中具有单个量子阱结构(Single Quantum Well)或多个量子阱结构(Multi-Quantum Well)。