[发明专利]发光二极管装置

说明书

一种发光二极管装置包含一第一半导体层、一第二半导体层、一发光层、一导电层以及一高介电系数绝缘层。发光层位于第一半导体层与第二半导体层之间。导电层位于第二半导体层上。高介电系数绝缘层均匀的铺设于第二半导体层与导电层之间。本发光二极管装置可通过全平面电子形成穿隧电流进入半导体层以激发出光，以解决电流扩散发光局域性问题，更可减少图形设计上光受到电极遮蔽等问题。

技术领域

本发明是关于一种出光面能均匀发光的发光二极管装置。

背景技术

目前发光二极管产品上，铟锡氧化物透明导电薄膜常使用作为电流扩散层。铟锡氧化物薄膜的平面传导电阻(sheet resistance,Rs)相对较高，导致电流于晶片表面扩散困难，而发光区域受到局限，因此发光二极管仍无法均匀的整面发光。

为了使发光二极管更均匀的整面发光，目前在铟锡氧化物薄膜上设计金属电极使电子流均匀分散于整面发光二极管晶片。金属电极设计于晶面上确实能有效改善电子流在二极管中较均匀分散，但不透光的金属电极却也造成了大量的遮光问题以及可靠度的问题。

发明内容

本发明提出一种创新的发光二极管装置，解决先前技术的问题。

于本发明的一实施例中，一种发光二极管装置包含一第一半导体层、一第二半导体层、一发光层、一导电层以及一高介电系数绝缘层。发光层位于第一半导体层与第二半导体层之间。导电层位于第二半导体层上。高介电系数绝缘层均匀的铺设于第二半导体层与导电层之间。

于本发明的一实施例中，高介电系数绝缘层的介电系数大于或等于4。

于本发明的一实施例中，高介电系数绝缘层包含该高介电系数绝缘层包含氧化铝(Al₂O₃)、钛酸钡(BaTiO₃)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化铪(HfO₂)、氧化镧(La₂O₃)或氧化镨(Pr₂O₃)。

于本发明的一实施例中，发光二极管装置还包含一金属电极，其接触导电层，且金属电极与导电层接触的对应区域内不具有电流阻挡层。

于本发明的一实施例中，当导电层被施加一电压且电压小于发光二极管装置的一点亮电压时，导电层、高介电系数绝缘层以及第二半导体层形成一电容。

于本发明的一实施例中，发光二极管装置还包含一金属电极，其接触导电层，当发光二极管装置于发光状态时，施加于金属电极的电流与电压为一非线性关系。

于本发明的一实施例中，发光二极管装置还包含一金属电极，其接触导电层，当发光二极管装置于发光状态时，施加于金属电极的电流与电压为一曲线关系。

于本发明的一实施例中，发光二极管装置于导电层的出光强度除金属电极的阻光区外的最大差值在30％的范围内。

于本发明的一实施例中，高介电系数绝缘层的厚度小于15纳米。

于本发明的一实施例中，高介电系数绝缘层的厚度范围介于3～8纳米。

综上所述，本发明发光二极管装置的电子穿隧方式达成的电流传导方式，低偏压时(例如电压小于发光二极管的点亮电压)堆积电荷形成表面等电位，高偏压时(例如电压大于发光二极管的点亮电压)全平面电子形成穿隧电流进入半导体层以激发出光。此方式可解决电流扩散发光局域性问题，更可减少图形设计上光受到电极遮蔽等问题。此传导机制更可运用于不同尺寸晶粒，晶粒大小只需要改变位能障状况。

以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。

附图说明