本发明专利技术公开了一种光源（６０）及其制造方法。该光源（６０）包括一基板（５１），及一被分成区段的发光结构（６４，６５）。该发光结构包含一第一导电型半导体材料第一层（５２）系沉积在该基板（５１）上、一活化层（５５）系位于该第一层（５２）上方，及一第二导电型半导体材料第二层（５３）系位于该活化层（５５）上方且该第二导电型相反于该第一导电型。一阻障（６６）系分隔该发光结构成为彼此电气绝缘的第一与第二区段（６４，６５）。一串联电极（５９）系连接该第一区段（６４）中该第一层至该第二区段（６５）中该第二层。一第一电力接点（６１）系电气连接至该第一区段（６４）中该第二层，及一第二电力接点（６２）系电气连接至该第二区段（６５）中该第一层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于一种发光元件，特别是有关于一种发光二极管元件。
技术介绍
发光二极管(LEDs，“Light emitting diodes")为转换电能为光线的一种重要的 固态元件的类型。这些元件的改良已经使得它们被用于设计来取代习知白热及萤光光源的 发光设备。LEDs有显著较长的寿命，且在某些情况下有显著较高的电能转换到光的效率。为了此讨论的目的，一 LED可视为具有三层，活化层夹在其它两层之间。当来自外 侧层的电洞与电子在该活化层中复合时该活化层发出光。该等电洞与电子藉由传送电流通 过该LED而产生。该LED经由位在顶部层上方的电极及提供一电气连接至底部层的接点而 被供应电力。LEDs的成本及功率转换效率为决定此种新技术是否可以取代习知光源及用于高 功率应用的速度的重要因素。一 LED的转换效率被定义为由该LED放射的光功率与所消耗 的电功率的比例。未被转换成离开LED的光的电力被转换成热量，其即增加LED的温度。热 散逸对于一 LED可运作的功率级时常造成限制。电转换成光的效率系取决于量子效率，其与该LED被建构的材料系统有关，亦根 据外来的电阻损失而定。对于氮化镓基(GaN-basecOLEDs，位在活化层上方的ρ型层具有非 常高的电阻。此亦为在许多设计中光离开时通过的该顶部层。结果是，一透明导电层例如 铟锡氧化物(ITO/qndium Tin Oxide”)被用来横向散布电流于晶片上，并且此ITO层的 片电阻系被选择为相当于在该等活化层下方的η型GaN层的片电阻。对于大面积的电力晶 片，为了进一步降低该电阻，同时对于该ITO层以及被向下蚀刻来裸露该n-GaN层的沟槽中 使用金手指。这些不透光的金属电极必须制作成尽可能地窄，以最小化对于光的阻隔，但这 会增加对于一给定金属厚度的单位长度的电阻。因此对于一给定电极宽度，如果跨越该等 电极的长度的电压降系要保持成固定且为最小，则对于较高电流的操做该电极金属的厚度 必须要增加。此外，该活化层转换电为光的效率亦根据该等活化区域层的特定设计及品质随着 电流密度超过某个点而亦会降低。因此，一 LED的单位面积的光量即到达一实际限制。一 旦到达此限制时为了提供较高的光输出，该LED的面积必须要增加。然而，为了在该LED的 顶表面的上提供适当的电流散布，对于自该LED的顶表面上单一接点而供应电力的LED而 言，其大小系有限制。当该光经由该LED的顶表面而被萃取时，一透明导电层(例如ΙΤ0)因 前述的理由而被沉积在该顶部层之上。当此材料的电阻率明显低于下方GaN时，该层的电 阻率仍然很高。在原理上，在该ITO层中电阻损失可藉由使用较厚的ITO层来克服；然而， ITO仅为部份“透光”，其对于蓝光有不可忽略的吸收，因此对于该ITO层的厚度有一实际限 制。在实务上，在该ITO层上提供额外的金属接点可有助于电流散布；然而，这些接点为不 透光，因此会降低光输出。由于在该ρ型层上方的材料中电流散布与光吸收之间的多种妥协结果，对于一单此，需要比单一 LED的光输出能够提供更多光输出的一 光源，其必须由多个较小的LED来建构。为了最小化成本，该等多个LEDs被建构在相同晶 粒上，并由该晶粒上共用端点来供应电力。这种光源有时候称之为分段式LEDs (segmented LEDs)。然而每个区段可视为连接至该晶粒上其它LEDs的一单一 LED。在这种设计的现有技术光源中，个别的区段系并联连接。此会造成一些问题。首 先，可施加于该光源的最大电压藉由一单一 LED可承受的最大电压所决定，其基本上为数 伏特。因此，供应该光源电力的电源供应必须提供低电压下非常高的电流。此即造成该电 源供应与该光源间导体进一步的功率损失。此外，由于该晶粒的制造工艺变化造成供电给 每个LED的两个接点间存在的电阻变化，使得在该光源上个别LED的亮度造成变化。
技术实现思路
本专利技术包括一光源及其制造方法。该光源包括一基板，及一被分成区段的发光结 构。该发光结构包含一第一导电型半导体材料第一层系沉积在该基板上、一活化层系位于 该该第一层上方，及一二导电型半导体材料第二层系位于该活化层上方，且该第二导电型 系相反于该第一导电型。该发光结构亦包含一阻障，系分隔该发光结构成为彼此电气绝缘 的第一与第二区段。一串联电极系连接该第一区段中该第一层至该第二区段中该第二层。 该光源经由第一与第二电力接点供应电力。该第一电力接点电气连接至该第一区段中该第 二层，及该第二电力接点电气连接至该第二区段中该第一层。当在该第一与第二电力接点 间产生一电位差时，该第一与第二区段产生光。在本专利技术一种态样中，该阻障包含延伸通过该发光结构的一沟槽。该串联电极包 含沉积在该沟槽中的一导电材料层。该沟槽具有防止该导电材料层与该第二区段中该第一 层或该活化层构成直接接触的一绝缘层。在本专利技术另一种态样中，该绝缘层位在部份该串联电极下方，该串联电极系位在 该第二区段中该活化层上方。在本专利技术又另一种态样中，该导电材料层包含一金属或铟锡氧化物(ITO)。在本专利技术又另一种态样中，该阻障对于行进在该第一层中的光为透光。附图说明图1为一现有技术LED的俯视图。图2为图1所示的通过线2-2的现有技术LED 20的截面图。图3为一现有技术光源的俯视图。图4为图3所示的通过线4-4的现有技术光源40的截面图。图5为根据本专利技术的光源的具体实施例的俯视图。图6为图5所示的通过线6-6的光源60的截面图。图7为光源60的另一个截面图。图8为本专利技术一具体实施例，其中该光线损失问题藉由使用一透明绝缘体填入该 绝缘沟槽的底部而降低。图9A到图9D为利用一金属串联电极的光源的制造方法。图IOA到图IOC为具有一光源的一晶片的一部份的截面图，其中该绝缘沟槽被填入玻璃。图11为具有三个区段的一光源的截面图。主要元件符号说明20发光二极管21发光结构22η型(^aN层23活化层24P型(^aN层25第二接点26接点27透明电极28沟槽31路径32路径33路径40光源41基板42三层结构43层44铟锡氧化物层45P接点46η接点47导体48导体51蓝宝石基板52η型(^aN层53P型(^aN层55活化层56铟锡氧化物层57绝缘层58开口区域59串联电极60光源61电力接点62电力接点64区段65区段66绝缘沟槽67平台68沟槽69沟槽71光线72表面80光源82金属电极84区段85区段90光源92a沟槽92b沟槽92c沟槽93a沟槽93b沟槽93c沟槽94图案化的SiN绝缘层95开口96铟锡氧化物层97串联电极98接点99接点100光源102玻璃壁面103图案化SiN层104串联电极105电力接点106电力接点107铟锡氧化物层151区段152区段153区段161接点162串联电极163串联电极164接点具体实施例方式本专利技术提供其优点的方式可参照图1与图2而更容易了解，其中例示一种现有技 术的氮化镓基LED。图1为LED 20的俯视图，及图2为图1所示的LED 20通过线2_2的截CN 102132429 A说明书5/7页面图。LED 20藉由在一蓝宝石基板19上成长具有三层的一发光结构21所建构。第一层22 为一 η型GaN材料。第二层23为一活化层，其在当电洞与电子在其中复合时本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光源，该光源包括一基板；一发光结构，系包含：一第一导电型半导体材料第一层，系沉积在该基板上；一活化层，系位于该第一层上方；及一第二导电型半导体材料第二层，系位于该活化层上方，且该第二导电型系相反于该第一导电型；一阻障，系分隔该发光结构成为彼此电气绝缘的第一与第二区段；一串联电极，系连接该第一区段中该第一层至该第二区段中该第二层；一第一电力接点，系电气连接至该第一区段中该第二层；及一第二电力接点，系电气连接至该第二区段中该第一层，其中当该第一与第二电力接点间产生一电位差时该第一及第二区段产生光。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：古拉姆·汉士奈因，
申请(专利权)人：普瑞光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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