[发明专利]一种集成电阻的发光二极管芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管芯片，尤其是涉及一种集成电阻的发光二极管芯片。 

背景技术

发光二极管芯片，是led灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。 

发光二极管芯片的P-N结具有单向导电性：即正向导通，反向不导通。对红黄光发光二极管，其正向导通电压在2伏左右，而对蓝绿光二极管，正向导通电压在3.0伏左右。当二极管的正向电压高于导通电压后，流过二极管的电流将随着外加电压的增加而迅速增加；当流过二极管的电流过大时，由于二极管本身产生的热量过大而可能被烧毁。目前，一般1瓦蓝光二极管的工作电流在350毫安左右，相应的工作电压远小于4伏。显然，一般二极管由于其单向导通性和较低的工作电压限制。由此可见，所有的发光二极管芯片使用都需要额外设置的整流电路和外加电阻配合使用，因而会增加了灯具生产成本以及电路连接的复杂性。 

发明内容

本发明设计了一种集成电阻的发光二极管芯片，其解决的技术问题是现有发光二极管芯片需要与专门的整流电路和外加电阻配合使用，会增加了灯具生产成本以及电路连接的复杂性。 

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种集成电阻的发光二极管芯片，其特征在于：包括左侧半导体电阻（R1）和右侧半导体电阻（R2），在所述左侧半导体电阻（R1）和所述右侧半导体电阻（R2）之间串联有多个发光二极管（L1、L2、L3），所述左侧半导体电阻（R1）、所述右侧半导体电阻（R2）以及所述多个发光二极管除了共用一衬底（1）层外分别由独立的缓冲层（2）、N型层（3）、N型分别限制层（4）、有源区结构（5）、P型分别限制层（6）、P型层（7）、P型欧姆接触层（8）以及P型金属欧姆接触层（9）由下至上组合而成；相邻两个发光二极管通过N型层（3）电极与P型金属欧姆接触层（9）电极连接实现串联；所述左侧半导体电阻（R1）和所述右侧半导体电阻（R2）分别都设有两个接触电极，所述左侧半导体电阻（R1）或所述右侧半导体电阻（R2）的一个接触电极与电源的正极或负极连接，另外一个接触电极与相邻发光二极管的N型层（3）或P型金属欧姆接触层（9）连接。

进一步，所述左侧半导体电阻（R1）、所述右侧半导体电阻（R2）以及多个发光二极管的外表都包裹一层绝缘介质膜（13），但多个发光二极管的N型层（3）电极、多个发光二极管的P型金属欧姆接触层（9）电极以及所述左侧半导体电阻（R1）和所述右侧半导体电阻（R2）的各自两个接触电极上方的绝缘介质膜（13）都去除。 

进一步，所述左侧半导体电阻（R1）的P型金属欧姆接触层（9）被P型金属欧姆接触层第一隔离缺口（17）分离成两个接触电极。 

进一步，所述右侧半导体电阻（R2）P型金属欧姆接触层（9）被P型金属欧姆接触层第二隔离缺口（18）分离成两个接触电极。 

进一步，所述发光二极管为三个：第一发光二极管（L1）、第二发光二极管（L2）和第三发光二极管（L3）；其中，第一发光二极管（L1）的P型金属欧姆接触层（9）电极通过PP结电极连接金属层（162）与左侧半导体电阻（R1）的右侧接触电极连接，第一发光二极管（L1）的N型层（3）电极通过第一PN结电极连接金属层（163）与第二发光二极管（L2）的P型金属欧姆接触层（9）电极连接；第二发光二极管（L2）的N型层（3）电极通过第二PN结电极连接金属层（164）与第三发光二极管（L3）的P型金属欧姆接触层（9）电极连接；第三发光二极管（L3）的N型层（3）电极通过第三PN结电极连接金属层（165）与右侧半导体电阻（R2）的左侧接触电极连接。 

进一步，所述绝缘介质膜（13）的厚度在150nm-450nm之间。 

进一步，所述衬底（1）的材质为蓝宝石、碳化硅或GaN。 

该集成电阻的发光二极管芯片与传统发光二极管芯片制作方法相比，具有以下有益效果：