[发明专利]发光二极管结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管结构，且特别涉及一种发光效率较佳的发光二极管结构。

背景技术

近年来，由于发光二极管的发光效率不断提升，使得发光二极管在某些领域已渐渐取代日光灯与白热灯泡，例如需要高速反应的扫描器灯源、液晶显示器的背光源或前光源汽车的仪表板照明、交通号志灯，以及一般的照明装置等。一般常见的发光二极管是使用氮化物的半导体材料来形成，大多数如上所述的发光二极管是以磊晶方式形成于蓝宝石基板上。

传统的发光二极管结构通常会包含一基板、一N型下局限层(N type cladding layer)、一多重量子井结构(multiple quantum wells tructure)、一P型上局限层、一N型电极及一P型电极。N型下局限层、多重量子井结构与P型上局限层依序配置于基板上，而N型电极及P型电极分别电性连接N型下局限层与P型上局限层，其中施加驱动电压于N型电极及P型电极，便可驱动发光二极管结构发光。

一般来说，多重量子井结构内的量子井层的厚度通常会设计成相同，且量子井层的厚度若过厚，则会产生缺陷而影响发光二极管结构的发光效益，因此，如何有效地设计多重量子井结构内的量子井层的厚度，在避免缺陷产生的同时，还能有效地使发光二极管结构的发光效益获得提升，实为一项重要的课题。

发明内容

本发明提供一种发光二极管结构，其具有较佳的发光效率。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭示的技术特征中得到进一步的了解。

为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种发光二极管结构，包括第一型半导体层、发光层、第二型半导体层、第一导电层以及第二导电层。发光层配置于第一型半导体层上。发光层包括数个能障层以及数个量子井层，其中这些量子井层分别夹设于这些能障层之间。第二型半导体层配置于发光层上，其中最靠近第二型半导体层的量子井层的厚度至少大于等于其他这些量子井层的平均厚度的1.1倍。第一导电层电性连接第一型半导体层。第二导电层电性连接第二型半导体层。

在本发明的一实施例中，最靠近第二型半导体层的量子井层的厚度大于其他每一这些量子井层的厚度。

在本发明的一实施例中，最靠近第二型半导体层的量子井层的厚度至少大于等于其他这些量子井层的平均厚度的1.2倍。

在本发明的一实施例中，最靠近第二型半导体层的量子井层的厚度小于等于其他这些量子井层的平均厚度的3倍。

在本发明的一实施例中，其他每一这些量子井层的厚度均相同。

在本发明的一实施例中，发光二极管结构还包括磊晶基板，其中第一型半导体层、发光层与第二型半导体层依序堆叠于磊晶基板上，且发光层与第二型半导体层配置于第一型半导体层的部分区域上并暴露出部分第一型半导体层，而第一导电层配置于被发光层与第二型半导体层所暴露出的第一型半导体层上。

在本发明的一实施例中，第一导电层配置于第一型半导体层的另一侧，且第一型半导体层位于发光层与第一导电层之间。在本发明的一实施例中，发光二极管结构，还包括导电基板，配置于第一型半导体层与第一导电层之间。

在本发明的一实施例中，第一型半导体层为N型半导体层，而第二型半导体层为P型半导体层。

在本发明的一实施例中，第一型半导体层与第二型半导体层的材质是由氮化镓、氮化铝镓、氮化铟镓、氮化铝铟镓至少其中之一掺杂II族元素或IV族元素所构成。

在本发明的一实施例中，这些能障层的材质包括氮化镓，而这些量子井层的材质包括氮化铟镓。

基于上述，本发明通过使最靠近第二型半导体层的量子井层的厚度大于等于其他每一这些量子井层的厚度，且最靠近第二型半导体层的量子井层的厚度至少大于会等于其他这些量子井层的平均厚度的1.1倍，较佳为1.2倍，如此一来，当发光二极管结构被驱动时，最靠近第二型半导体层的量子井层便可承载较多的载子，从而可提升发光二极管结构的整体发光效率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的发光二极管结构的局部剖示图。

图2A～图2D分别为图1的发光层的不同实施态样的局部示意图。

图3为本发明一实施例的发光二极管结构的局部剖示图。

附图标记：

100、200：发光二极管结构    110、210：第一型半导体层