[发明专利]三角形GaN基发光二极管芯片的对称电极

说明书

技术领域

本发明涉及LED芯片技术领域，尤其是涉及一种三角形GaN基发光 二极管芯片的对称电极。

背景技术

LED作为照明光源具有节能(当LED的效率达到150lm/W时，同等 亮度下能耗约为白炽灯的1/10)、长寿命(约10万小时)、体积小、低电 压、易控制、环保等优点。LED光源的这些优点，将引发照明产业技术和 应用的革命，如同半导体晶体管替代电子管一样，在若干年后，LED作为 新光源的固态照明灯，将有机会逐渐取代传统的照明灯而进入每一个角 落。

目前，一般采用蓝宝石衬底的GaN外延片来制备高效率的GaN基 LED。LED芯片形状和电极形状可以显著影响器件的发光效率、可靠性和 寿命。首先，通过优化芯片形状可以改善器件的光电特性，例如，2007 年12月1日的IEEE光子科技杂志第19卷第23期(IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS.VOL.19.NO.23.DECEMBER 1.2007)上，由 Ja-Yeon Kim，Mon-Ki Kwon，Jae-Pil Kim，Seong-Ju Park所著的Enhanced Light Extraction From Triangular GaN-based Light-emitting Diodes(增强出 光的三角形氮化镓基发光二极管)中，提出采用三角形LED芯片结构与 采用传统的矩形芯片结构相比，可降低芯片的光逃逸锥形临界角，从而增 加LED芯片的侧面出光，有效提高LED器件的发光效率。

另一方面，通过电极形状的优化也可以改善器件的光电特性，例如， 扬州大学在公开号为CN201266611Y和公开号为CN201282152Y的专利中 针对矩形GaN LED芯片分别提供了树形GaN基LED芯片电极和中心环 绕型GaN基LED芯片电极，由于这两种结构的芯片电极可以使GaN基 LED芯片电流分布均匀，从而可以有效地减小电流聚集效应、减小器件的 串联电阻、减小器件发热的不均匀性、提高器件的发光效率、改善器件的 可靠性和提高器件的使用寿命。如果能将芯片形状的优化和电极形状的优 化有机结合起来，对提高LED芯片的光电性能十分有利，但是，目前尚 未见有这方面的专利和文献报道。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是将芯片形状和电极形状的优化有机结合起来提高 LED的发光效率，即对三角形LED芯片的电极进行优化设计，提供一种 三角形GaN基发光二极管芯片的对称电极，以使三角形LED芯片电流均 匀扩展，改善LED器件的光电性能。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种三角形GaN基发光二极管芯片 的对称电极，包括P电极和N电极，其制备方法是：对GaN外延片进行 台面刻蚀，形成P型GaN台面和N型GaN沟槽，在P型GaN材料上生 长P型电极，在沟槽内制备N型电极，其中：

LED芯片形状为三角形，N型电极的焊盘位于三角形芯片的顶角，N 型条形电极自N型焊盘出发沿三角形LED芯片的边缘环绕一周；

P型电极的焊盘位于三角形芯片的中心，P型条形电极首先沿垂直于 三角形底边方向进行分布，然后再平行于三角形芯片的边缘分布；

在LED芯片内部N电极与P电极对称分布，以保证三角形LED芯片 的电流分布均匀，从而提高三角形LED芯片的出光效率和寿命。

上述方案中，该对称电极可先在P型GaN上生长透明导电薄膜，然 后在透明导电薄膜上生长P电极。

上述方案中，P型电极和N型电极的形状可互换，N型电极淀积在相 应形状的沟槽内。

上述方案中，P型电极和N型电极的条数可随三角形芯片尺寸的大小 进行调整。

(三)有益效果

本发明提供的这种三角形GaN基发光二极管芯片的对称电极，在LED 芯片内部N电极与P电极对称分布，保证了三角形LED芯片的电流分布 均匀，从而提高了三角形LED芯片的出光效率和寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的P型、N型电极分布结构示意图。

1为P型GaN台面，2为N型GaN沟槽，N为N型电极焊盘，P为P 型电极焊盘，N1～N8为N型条状电极，P1～P4为P型条状电极。

具体实施方式