[发明专利]基于多电极的照明通信器件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于多电极的照明通信器件及其制备方法，该器件包括N型半导体层、多量子阱层、N电极、P型半导体层以及P电极，其P电极包括P电极内环以及P电极外环，内环和外环各包括四个电极弧段，在P型层上由内到外环状均匀分布，并且四个电极同时独立工作，改变了传统电极分布于单一区域的形态，克服了电流密度过于集中的缺陷，提升了有源区注入电流的均匀性，并且注入有源区的电流增多提升了电流扩散均匀性，提升了器件的响应速率，提高了可见光通信的信噪比以及光通信容量及质量，做到了注重通信速率的同时兼顾照明需求。

技术领域

本发明涉及照明通信器件领域，具体涉及一种基于多电极的照明通信器件及其制备方法。

背景技术

传统的固态发光元件中，P型氮化物具有较低的导电性，所以电流在P型层表面的横向扩散比纵向扩散弱得多，加上P型层厚度有限，往往电流没有在横向扩散多远就已经达到有源区，造成了复合区域仅限于电极下方的部分有源区。最终结果导致器件的发光亮度不均匀、辐射复合效率低、发热不均匀等现象，严重影响了器件性能。

基于LED的可见光通信技术，结合了LED照明功能和可调制的特点，作为照明光源的同时，提供了无线网络覆盖功能。可见光作为载波，受到高频数字信号的调制，光探测器将接收到的光信号转换为电信号，实现以可见光作为载体的通信方式；基于其照明通信两用的特点，可见光通信技术在街道路灯、商场等需要同时提供照明和无线网络覆盖的场所有很大的应用前景；飞机飞行过程中，利用卫星信号调制机舱内的可见光通信光源，可实现无线覆盖，使得飞行过程中的网络连接成为可能。目前，照明通信两用的发光器件调制速率比较低，对于高速信号无法响应。因此，如何改善器件的电流横向扩展均匀性，以及提升可见光通信发光器件的调制速率都是需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的首要目的是提供一种基于多电极的照明通信器件及其制备方法。

基于上述目的，本发明至少提供如下技术方案：

基于多电极的照明通信器件，该照明通信器件由下至上依次包括N型半导体层、多量子阱层、N电极、P型半导体层以及P电极，所述N电极位于所述N型半导体层表面，所述P电极位于所述P型半导体层表面，沿所述多量子阱层及所述P型半导体层的外壁向所述N型半导体层方向设置有四个SiO₂绝缘垫，相邻两个所述SiO₂绝缘垫之间的夹角为90°；所述P电极包括P电极内环、P电极外环以及直线电极，所述P电极内环与所述P电极外环为同心圆环状，所述直线电极沿所述圆环的直径方向，从所述P电极内环经由所述P电极外环延伸至所述SiO₂绝缘垫，所述P电极内环以及所述P电极外环均由四段均匀分布的P电极弧段构成；所述N电极包括四段N电极弧段，两相邻所述N电极弧段之间由所述SiO₂绝缘垫分隔。

进一步的，所述直线电极位于所述SiO₂绝缘垫的一端设置有P电极焊盘。

进一步的，所述N电极弧段上设置有N电极焊盘。

进一步的，所述P电极内环以及所述P电极外环的相对应P电极弧段及其相对应的直线电极形成四个独立的“士”字形结构。

进一步的，所述N电极焊盘设置于所述N电极圆弧的中部位置。

进一步的，所述N电极呈环状，所述N电极的环状半径大于所述P电极外环半径。

进一步的，所述直线电极连接所述P电极弧段的中部位置。

基于多电极的照明通信器件的制备方法，其包括以下步骤：

在衬底上沉积N型半导体层、多量子阱层以及P型半导体层，形成外延片；

在上述外延片上采用光刻工艺，依次形成N型半导体台面以及包含多量子阱层及P型半导体的台面；