[发明专利]微型发光二极管

说明书

本发明公开了一种微型发光二极管，其包含第一型半导体层、第二型半导体层、第一电流控制层、第一电极以及第二电极。第二型半导体层连接第一型半导体层。第一电流控制层连接第一型半导体层，第一电流控制层具有至少一个开口于其内。第一电极电性耦接第一型半导体层。第二电极电性耦接第二型半导体层，其中第一电极与第二电极中的至少一个具有透光部分，且第一电流控制层在第一电极与第二电极中的前述至少一个上的垂直投影与透光部分重叠，其中透光部分为透明的或半透明的。借此，本发明的微型发光二极管，具有较小的发光区域，因此可继续缩小微型发光二极管的发光面积，同时维持微型发光二极管的尺寸。

技术领域

本发明涉及一种微型发光二极管。

背景技术

近年来，发光二极管(light-emitting diode,LED)已经普遍使用在一般和商业照明应用中。作为光源，发光二极管具有许多优点，包含较低的能量消耗、较长的寿命、更小的尺寸以及较快的开关速度，因此传统的照明光源，例如白炽灯，逐渐被发光二极管光源所替换。在一发光二极管中，当电子与电洞跨过半导体带隙而复合，复合能量会以光子的形式发射并产生光线。此复合机制就是所谓的辐射复合(radiative recombination)。

在使用微型的发光二极管阵列的发光二极管显示器中，为了提供适当的亮度，例如500尼特(nit)至1000尼特，每个发光二极管的平均发射能量必须减少。否则，发光二极管显示器的亮度将会太大。控制发射能量并维持显示器的效率与均匀性是重要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型发光二极管，具有较小的发光区域，因此可继续缩小微型发光二极管的发光面积，同时维持微型发光二极管的尺寸。

依据本发明的一实施方式，一种微型发光二极管(micro-LED)包含第一型半导体层、第二型半导体层、第一电流控制层、第一电极以及第二电极。第二型半导体层连接第一型半导体层。第一电流控制层连接第一型半导体层。第一电流控制层具有至少一个开口于其内。第一电极电性耦接第一型半导体层。第二电极电性耦接第二型半导体层。第一电极与第二电极中的至少一个具有透光部分。第一电流控制层在第一电极与第二电极中的前述至少一个上的垂直投影与透光部分重叠。透光部分为透明的或半透明的。

在本发明的一个或多个实施方式中，上述的第一电流控制层的开口在第一电极与第二电极中的前述至少一个上的垂直投影与透光部分重叠。

在本发明的一个或多个实施方式中，上述的第一电流控制层为介电层。

在本发明的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层与第二型半导体层形成第一PN接面(p-n junction)。第一电流控制层与第一型半导体层形成第二PN接面。第一电极与第二电极配置成正向偏压第一PN接面，并反向偏压第二PN接面。

在本发明的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层为P型半导体层。第二型半导体层与第一电流控制层为N型半导体层。

在本发明的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层为N型半导体层。第二型半导体层与第一电流控制层为P型半导体层。

在本发明的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层与第二型半导体层形成PN接面。第一电流控制层与第一型半导体层形成萧特基阻障(Schottky barrier)。

在本发明的一个或多个实施方式中，上述的第一电流控制层为第一型半导体层的电浆处理(plasma-treated)部位。

在本发明的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层的电阻率为ρ₁。第一电流控制层为电阻率为ρ_h的高电阻率层，且ρ_h>ρ₁。

在本发明的一个或多个实施方式中，上述的第一电流控制层为电子阻挡层。第一型半导体层为N型半导体层。