微型发光元件以及微型发光元件结构的制作方法

专利2025-04-28  20


本发明涉及一种半导体元件以及半导体结构,尤其涉及一种微型发光元件以及微型发光元件结构。


背景技术:

1、微型发光二极管芯片的发光效率与其内部量子效率以及外部光萃取效率相关,其中微型发光二极管芯片的内部量子效率与其磊晶品质以及电极设计相关。一般来说,电流经由接触层进入微型发光二极管芯片时,尚未在水平方向扩散便已通过主动层,且大多数的载子皆于接触层与半导体层的连接处正下方就复合,导致局部的电流密度高,使得内部量子效率低下。


技术实现思路

1、本发明是针对一种微型发光元件,可增加电流密度的均匀性,以提升内部量子效率。

2、本发明还针对一种微型发光元件结构,其包括上述的微型发光元件,具有较佳的显示品质。

3、根据本发明的实施例,微型发光元件包括磊晶结构、第一电极、第二电极、第一接触层以及扩散结构。磊晶结构包括依序堆叠的第一型半导体层、主动层以及第二型半导体层。第二型半导体层具有相对远离第一型半导体层的外表面。第一电极配置于磊晶结构上且电性连接第一型半导体层。第二电极配置于磊晶结构上且电性连接第二型半导体层。第一接触层配置于第一电极与第一型半导体层之间。扩散结构配置于第二型半导体层远离第一型半导体层的一侧。扩散结构的导电率小于第二型半导体层的导电率。第二型半导体层的外表面暴露出扩散结构远离第一型半导体层的下表面。

4、根据本发明的实施例,微型发光元件结构包括基板以及多个微型发光元件。微型发光元件彼此分离地配置于基板上。每一微型发光元件包括磊晶结构、第一电极、第二电极、第一接触层以及扩散结构。磊晶结构包括依序堆叠的第一型半导体层、主动层以及第二型半导体层。第二型半导体层具有相对远离第一型半导体层的外表面。第一电极配置于磊晶结构上且电性连接第一型半导体层。第二电极配置于磊晶结构上且电性连接第二型半导体层。第一接触层配置于第一电极与第一型半导体层之间。扩散结构配置于第二型半导体层远离第一型半导体层的一侧。扩散结构的导电率小于第二型半导体层的导电率。第二型半导体层的外表面暴露出扩散结构远离第一型半导体层的下表面。

5、基于上述,在本发明的微型发光元件的设计中,扩散结构是配置于第二型半导体层远离第一型半导体层的一侧,其中扩散结构的导电率小于第二型半导体层的导电率,且第二型半导体层的外表面暴露出扩散结构远离第一型半导体层的下表面。通过扩散结构的设计,可有效地阻挡载子直接流向原本的复合区域,迫使电流得以扩散至较大的范围,进而可增加电流密度的均匀性,以提升内部量子效率。



技术特征:

1.一种微型发光元件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,所述扩散结构相对于所述下表面的上表面与所述主动层之间具有间隙。

3.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,所述扩散结构的第一厚度大于所述第二型半导体层的第二厚度的一半。

4.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,所述第一接触层于所述主动层上的正投影重叠于所述扩散结构于所述主动层上的正投影。

5.根据权利要求4所述的微型发光元件,其特征在于,所述扩散结构于所述主动层上的正投影面积大于所述第一接触层于所述主动层上的正投影面积。

6.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求6所述的微型发光元件,其特征在于,所述第一型半导体层、所述主动层以及所述第二型半导体层的第一部分构成平台,所述第二型半导体层的第二部分形成相对于所述平台凹陷而形成平台面,而所述第二接触层位于所述平台面上。

8.根据权利要求7所述的微型发光元件,其特征在于,所述扩散结构的第一厚度大于所述第三厚度。

9.根据权利要求1所述的微型发光元件,其特征在于,所述扩散结构的材料包括空气、有机材料、无机材料或上述材料的组合。

10.一种微型发光元件结构,其特征在于,包括:

11.根据权利要求10所述的微型发光元件结构,其特征在于,还包括:

12.根据权利要求11所述的微型发光元件结构,其特征在于,所述扩散结构包括第一扩散结构与第二扩散结构,所述第二扩散结构位于所述第一扩散结构与所述固晶胶层之间,所述第一扩散结构与所述第二扩散结构的材质不相同。

13.根据权利要求12所述的微型发光元件结构,其特征在于,所述第二扩散结构的材质与所述固晶胶层的材质相同。


技术总结
本发明提供一种微型发光元件以及微型发光元件结构。微型发光元件包括磊晶结构、第一电极、第二电极、第一接触层以及扩散结构。磊晶结构包括依序堆叠的第一型半导体层、主动层以及第二型半导体层。第二型半导体层具有相对远离第一型半导体层的外表面。第一与第二电极分别配置于磊晶结构上且分别电性连接第一与第二型半导体层。第一接触层配置于第一电极与第一型半导体层之间。扩散结构配置于第二型半导体层远离第一型半导体层的一侧。扩散结构的导电率小于第二型半导体层的导电率。第二型半导体层的外表面暴露出扩散结构远离第一型半导体层的下表面。本发明的微型发光元件可增加电流密度的均匀性,以提升内部量子效率。

技术研发人员:郑汶均,彭宥箖,罗子元,彭琬容,蔡百扬,陈飞宏,林京亮
受保护的技术使用者:錼创显示科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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