[实用新型]具有高出光效率的LED芯片

说明书

技术领域

本实用新型属于LED照明领域，具体涉及一种具有高出光效率的LED芯片。

背景技术

发光二极管（LED）由于其高效节能，耗电量小；光衰小、寿命长；体积小；耐振动；色纯度高，色域广；响应速度快；环保，实现绿色照明；使用安全；可以用程序控制等等优点而获得了社会广泛的关注及使用。然而，现阶段所有半导体LED都面临着同一个困难：如何提高LED的出光效率。尤其是在LED日益普及的今天，LED光提取效率的问题成了LED照明普及所面临的一大障碍。由于GaN材料的折射率远大于空气折射率或LED封装材料折射率，所以即便在内量子效率很高的情况下，由于光在半导体材料与空气的界面发生全反射，有源区发出来的光大部分出射不出来。因此，如何让有源区发出的光辐射到空气中来达到提高LED的出光效率的目的，成为了该领域的一大重要课题。

因此，寻求一种成本低廉、增加出光效率的具有高出光效率的LED芯片已成为市场所需。

实用新型内容

本实用新型专利的目的在于提供一种成本低廉、增加出光效率的具有高出光效率的LED芯片。

本实用新型专利为实现上述目的所用的技术方案是：一种具有高出光效率的LED芯片，包括自下而上依次设置的N型半导体层、发光层、P型半导体层和透明导电层，所述透明导电层上形成有P电极，所术N型半导体层上形成有N电极，所述P电极、N电极以及透明导电层上设置有钝化保护层。

作为上述技术方案的进一步优化，所述钝化保护层为具有周期性微结构的钝化保护层。

作为上述技术方案的进一步优化，所述透明导电层为具有周期性微结构的透明导电层。

作为上述技术方案的进一步优化，所述N型半导体层下还设置有衬底。

作为上述技术方案的进一步优化，所述衬底为蓝宝石、碳化硅或硅的其中一种。

作为上述技术方案的进一步优化，所述透明导电层为金属材料或氧化物材料。

作为上述技术方案的进一步优化，所述钝化保护层为透明绝缘材料。

作为上述技术方案的进一步优化，所述透明导电层微结构的平面开关大致呈圆形或正六边形。

作为上述技术方案的进一步优化，所述透明导电层的厚度为1000A-5000A。在本实用新型中，所述透明导电层的厚度优选为2400A。优选数值有助于提升光提取效率。

作为上述技术方案的进一步优化，所述周期性微结构的钝化保护层的直径为1um-5um，厚度为50A-2000A。在本实用新型中，所述周期性微结构的钝化保护层的直径优选为3um，厚度优选为700A。优选数值有助于提升光提取效率。

本实用新型一种具有高出光效率的LED芯片的有益效果主要表现为：由于具有周期性微结构的透明导电层，在增加电流扩散效果的同时增加了散射中心，使得在P型GaN和透明导电层界面发生全发射的几率减小，增加出光效率。同时，具有周期性微结构的钝化保护层，在保证芯片不受实用环境影响的同时，具有增透膜的效果，周期性微结构也增加了散射中心，使得在透明导电层界面和钝化保护层界面发生全发射的几率减小。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的各具体实施例作进一步详细的说明：

图1为具有高出光效率的LED芯片的剖面结构示意图。

具体实施方式

作为本实用新型具有高出光效率的LED芯片的最佳实施例，参见附图1，其包括自下而上依次设置的N型半导体层5、发光层4、P型半导体层3和透明导电层2，所述透明导电层2上形成有P电极1，所术N型半导体层5上形成有N电极8，所述P电极1、N电极8以及透明导电层2上设置有钝化保护层7。

所述钝化保护层7为具有周期性微结构的钝化保护层。

所述透明导电层2为具有周期性微结构的透明导电层。

所述N型半导体层5下还设置有衬底6。

所述衬底6为蓝宝石。

所述透明导电层2为金属材料。

所述钝化保护层7为透明绝缘材料。

所述透明导电层微结构的平面形状呈圆形。

所述透明导电层2的厚度为1000A-5000A。在本实施例中，所述透明导电层2的厚度优选为2400A。优选数值有助于提升光提取效率。

所述周期性微结构的钝化保护层7的直径为1um-5um，厚度为50A-2000A。在本实施中，所述周期性微结构的钝化保护层7的直径优选为3um，厚度优选为700A。优选数值有助于提升光提取效率。