[实用新型]一种提高发光效率的LED芯片

说明书

本实用新型涉及LED芯片的技术领域，特别是涉及一种提高发光效率的LED芯片，其显著提高LED芯片的ESD性能、延长使用寿命,包括自下向上依次层叠设置的衬底、N型半导体层、发光层和P型半导体层，所述P型半导体层自顶部向所述发光层内部设置坑状结构，所述坑状结构设置多个，坑状结构的表面覆盖绝缘层，所述P型半导体层的上侧及所述绝缘层的上部设置导电层，导电层上设置p型电极，所述N型半导体层上设置n型电极；坑状结构空穴可以有效地注入至侧壁量子阱有源层中，进而可以改善空穴初始浓度低的问题，有利于电子和空穴的辐射复合；绝缘层通过阻断坑状结构的电流通道，可有效阻挡漏电中心对电子的输送作用，避免了该区域被击穿的风险。

技术领域

本实用新型涉及LED芯片的技术领域，特别是涉及一种提高发光效率的LED芯片。

背景技术

发光二极管(LED)是一种能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件，氮化镓(GaN)基发光二极管作为固态光源一经出现便以其高效率、长寿命、节能环保、体积小等优点成为国际半导体和照明领域研发与产业关注的焦点。

隶属于第三代半导体的InGaN材料，其禁带宽度从0.7eV(InN) 到3.4eV(GaN)连续可调，只要改变In与Ga的比例，其发光波长可以覆盖整个可见光波段，是制作全光谱光电子器件的理想材料。相对于蓝、绿光，橙黄光的禁带宽度小，需要引入大量的InN调节带隙，然而过高的铟组分使InGaN/GaN量子阱有源层的晶体质量恶化，导致 InGaN/GaN材料的发光效率大幅度地下降。

目前对InGaN/GaN材料的研究主要通过优化结晶质量和降低缺陷密度，达到提高量子阱有源层发光效率和改善器件性能的目的。V 坑缺陷通常出现在InGaN/GaN多量子阱有源层中，被认为是应力释放带来的结果。V坑侧壁量子阱较平台量子阱厚度薄、铟组分低，且禁带宽度大，能够提升空穴注入量子阱的效率，从而使LED在高位错密度下仍能保持较高的发光特性。但是V坑缺陷往往成为非辐射复合中心和漏电通道，电阻值较小、会导致电流从此通道进入而加速LED的失效，以热的形式消耗了电子和空穴，却对发光没有贡献，反而降低了LED性能，并且漏电中心的存在使芯片的ESD(静电释放)性能也大大降低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种显著提高LED芯片的 ESD性能、延长使用寿命的提高发光效率的LED芯片。

为实现上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

本实用新型的提高发光效率的LED芯片，包括自下向上依次层叠设置的衬底、N型半导体层、发光层和P型半导体层，所述P型半导体层自顶部向所述发光层内部陈列分布设置尺寸相同的坑状结构，所述坑状结构设置多个，坑状结构的表面覆盖绝缘层，所述P型半导体层的上侧及所述绝缘层的上部设置导电层，导电层上设置p型电极，所述N型半导体层上设置n型电极。

一种可能的技术方案中，所述衬底材料为硅(Si)、蓝宝石 (Al2O3)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、锗(Ge) 或砷化镓(GaAs)中的一种。

一种可能的技术方案中，所述N型半导体层为In_xGa_yAl_(1-x-y)N材料，其中，0≤x≤1，0≤y≤1。

一种可能的技术方案中，所述P型半导体层为In_xGa_yAl_(1-x-y)N材料，其中，0≤x≤1，其0≤y≤1。