[发明专利]基于枝形环抱电极的可见光通信器件及其制备方法

说明书

本发明涉及基于枝形环抱电极的可见光通信器件及其制备方法，其包括依次层叠的衬底、N型层、有源层以及P型层，还包括N电极、P电极、正极以及负极，N电极包括从负极延伸的N主枝电极以及从N主枝电极分叉的N枝形环抱电极；P电极包括从正极延伸的P主枝电极以及从P主枝电极分叉的P枝形环抱电极；N主枝电极与P主枝电极在投影面上延伸为同一直线，N枝形环抱电极与P枝形环抱电极在投影面上间隔设置。该电极的设置使得电流更好地在横向传导，提高了电流分布均匀性，增加了电流注入点，提高了载流子的注入率，发光效率也随之增加，器件的响应速度更快，同时满足了通信和照明的要求。

技术领域

本发明涉及可见光通信领域，具体涉及一种基于枝形环抱电极的可见光通信器件及其制备方法。

背景技术

可见光通信器件的发展离不开LED的普及和产业升级，白光LED是可见光通信系统核心组部分，其必须具有高响应速度，均匀的亮度和足够的出光效率以及相当的稳定性才能使整个系统正常工作运行。不同类型的信息源以二进制比特流的数字形式输入，以“1”、“0”为基础信号，这些信号经过预均衡与编码调制之后可以驱动LED发光并进行发光强度调制，由此，将信息源中的电信号转换为高速明暗闪烁的光信号。这些载有数据信息的可见光波段经由可见光探测器中的光电转换可以再次变为电信号，放大后的电信号经过数字解调制、信道解码等信息处理过程后还原为最初的信息源，最后在通信终端的显示设备上呈现。

响应时间短，响应速度快是实现宽带高速通信的基础，LED器件应具有良好的线性输入输出关系，对可见光信号线性响应，此外，出光效率与整体器件稳定性也是重要的影响因素。目前普通单芯片LED通常采用最为常见的不透明的圆形电极结构，其电流主要集中在圆形电极正下方的局部区域，而电极至有源区有一定距离，当电流还未充分横向扩展时就已经到达有源区，即有源区中发光的区域主要集中在电极下方的部分局部有源区，也就是所谓的电流拥挤效应。因此，LED芯片的电极结构很大程度地影响着LED芯片的电流均匀扩展情况，改善电极结构，对于减轻电流局部积聚现象是至关重要的。

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枝形环抱电极的可见光通信器件及其制备方法。基于该目的，本发明至少提供如下技术方案：

基于枝形环抱电极的可见光通信器件，其包括，衬底、N型GaN层、有源层、P型GaN层、N电极、P电极、正极以及负极，所述N型GaN层设置于所述衬底上，所述有源层设置于所述N型GaN层上，所述P型GaN层设置于所述有源层上，所述N电极设置于所述N型GaN层表面，所述P电极设置于所述P型GaN表面，所述正极与所述P电极连接，所述负极与所述N电极连接，所述N电极包括从负极延伸的N主枝电极以及从N主枝电极分叉的N枝形环抱电极；所述P电极包括从正极延伸的P主枝电极以及从P主枝电极分叉的P枝形环抱电极；所述N主枝电极与所述P主枝电极在投影面上延伸为同一直线，所述N枝形环抱电极与所述P枝形环抱电极在投影面上间隔设置。

优选的，所述N枝形环抱电极与所述P枝形环抱电极在其投影面上呈同心圆环状，所述同心圆环具有缺口，所述N主枝电极位于所述P枝形环抱电极的缺口中，所述P主枝电极位于所述N枝形环抱电极的缺口中。

优选的，所述N主枝电极与所述P主枝电极在正投影面上位于同一直线。

优选的，所述P主枝电极的一端为正极，另一端为一枝形环抱电极。

优选的，所述N主枝电极的一端为负极，另一端为一枝形环抱电极。

优选的，所述有源层以及所述P型GaN层中设置有开口槽，所述N电极位于所述开口槽中。

优选的，在所述衬底上设置有SiO₂绝缘层，所述正极设置于所述SiO₂绝缘层上。

优选的，所述N枝形环抱电极的数量为偶数，所述P枝形环抱电极的数量为奇数。