一种发光二极管，包含至少一个发光二极管单元。每一个发光二极管单元包含至少一个发光二极管，其包含第一掺杂层、第二掺杂层及导电缺陷层。其中，导电缺陷层形成于第一或第二掺杂层上。导电缺陷层可位于两个迭加发光二极管之间，或者位于第一/第二掺杂层与电极之间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种发光二极管装置，特别是涉及一种具缺陷层的发光二极管装置。
技术介绍
为了提升发光二极管(LED)的发光效率，方法之一是使用穿隧接面(tunneljunction)将两个或多个发光二极管迭加起来。迭加发光二极管比单一发光二极管放射更多的光线，因而提高了亮度。使用穿隧接面还可强化电流的分散(spreading)，使得主动层内更多的载子可进行再结合(recombination)。此外，迭加发光二极管比同样数目的单一发光二极管具有较少的电极接触，不但可节省空间，而且可降低所造成的电致迁移(electromigration)问题。传统形成穿隧接面的方法之一是使用重掺杂技术，如美国专利第6，822，991号，题为“含有穿隧接面的发光装置(Light Emitting DevicesIncluding TunnelJunctions) ”。由于穿隧距离通常很短，因此，使用重掺杂技术较难达到所要的穿隧接面。再者，重掺杂也可能影响到邻近层级的掺杂浓度。传统形成穿隧接面的另一方法是使用极化(polarization)技术，如美国专利第 6，878，975 号，题为“极化场增强之穿隧结构(PolarizationField Enhanced TunnelStructures) ”。此种方法需要较复杂的工艺控制，而且会限制材质使用的选择性。提升发光二极管的发光效率的另一方法是在发光二极管的电极处形成欧姆接触(ohmic contact)。传统形成欧姆接触的方法之一是使用重掺杂技术，此方法的缺点会影响到邻近层级的掺杂浓度。因此，亟需提出一种新颖的发光二极管结构，用以解决上述的问题。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术实施例的目的之一在于提出一种发光二极管装置，其使用导电缺陷层以形成穿隧接面或者欧姆接触，以提升发光二极管的发光效率。相较于传统发光二极管，本专利技术实施例使用较简单的工艺及架构来形成穿隧接面或欧姆接触，不但能改善发光效率且不会弓I发其它问题。根据本专利技术实施例之一，发光二极管包含第一发光二极管、第二发光二极管及导电缺陷层。其中，导电缺陷层位于该第一发光二极管与该第二发光二极管之间，作为穿隧接面，藉以将第一发光二极管与第二发光二极管迭加在一起。根据本专利技术另一实施例，发光二极管包含第一掺杂层、第二掺杂层、导电缺陷层及至少一个电极。其中，导电缺陷层位于第一 /第二掺杂层与电极之间，藉以形成欧姆接触。附图说明图1显示本专利技术第一实施例的发光二极管装置的剖面简化示意图。图2A显示图1的第一发光二极管及第二发光二极管为同质接面结构的剖面示意图。图2B显示图1的第一发光二极管及第二发光二极管为异质接面结构的剖面示意图。图3显示图2B的第二掺杂层与导电缺陷层的晶格示意图。图4显示本专利技术第二实施例的剖面示意图。图5显示发光二极管装置的立体示意图。主要组件符号说明11第一发光二极管111η型掺杂层112P型掺杂层113第一掺杂层114主动层115第二掺杂层116共价键117第一电极12导电 缺陷层121共价键122悬键13第二发光二极管131η型掺杂层132P型掺杂层133第一掺杂层134主动层135第二掺杂层136第二电极20发光二极管单元22焊线24基板25第一电极27第二电极29电源供应器41η型掺杂层42主动层43ρ型掺杂层44导电缺陷层45ρ型电极46η型电极具体实施方式图1显示本专利技术第一实施例的发光二极管装置的剖面简化示意图。发光二极管装置包含至少一各发光二极管单元，而每一个发光二极管单元包含迭加(stack)在一起的第一发光二极管11 (LEDl)与第二发光二极管13 (LED2),两者之间形成有一导电缺陷(defect)层12,用以作为穿隧接面(tunnel junction),其具有低阻抗及低光损失(optical loss)。其中,第一发光二极管11的顶部面向第二发光二极管13的底部。本实施例虽以迭加的两个发光二极管作为例示，然而，本实施例可扩展应用于两个以上的发光二极管的迭加。图1所示的第一发光二极管11及第二发光二极管13可以为同质接面(homojunction)结构或者为异质接面(heterojunction)结构。图2A显示当第一发光二极管11及第二发光二极管13为同质接面结构的剖面示意图。第一发光二极管11主要包含η型掺杂层111及P型掺杂层112，该二层的材质相同，因此具有相同的能隙(energy gap)。P型掺杂层112与η型掺杂层111之间会形成ρ-η接面。类似的情形，第二发光二极管13主要包含η型掺杂层131及P型掺杂层132。第一电极117位于η型掺杂层111上，而第二电极136位于P型掺杂层132上。图2Β显示当第一发光二极管11及第二发光二极管13为异质接面结构的剖面示意图。在部分范例中，第一发光二极管或第二发光二极管为三族氮化物(group-1IInitride)发光二极管。第一发光二极管11主要包含第一掺杂层113、主动(active)层114及第二掺杂层115。第一掺杂层/第二掺杂层113/115与主动层114使用不同材质，因此具有相异的能隙。藉此，载子可被局限于主动层114所形成的井区(well)。在部分范例中，第一掺杂层113为η型掺杂层(例如氮化镓(GaN))，主动层114为氮化铟镓(InGaN)，而第二掺杂层115为P型掺杂层(例如氮化镓(GaN))。类似的情形，第二发光二极管13主要包含第一掺杂层133、主动层134及第二掺杂层135。第一电极117位于第一掺杂层113上,而第二电极136位于第二掺杂层135上。由于异质接面结构的发光二极管为目前的主流，因此以下实施例的说明将以图2B作为例示。图2A及图2B所显示的剖面结构仅为简化示意图，可依实际应用情形在所示层级之间额外插入一个或多个层级。在部分范例中，第一发光二极管11的主动层114与第二发光二极管13的主动层134可使用相同的材质，因而得以发射相同波长的光线。在部分范例中，第一发光二极管11的主动层114与第二发光二极管13的主动层134可使用不同的材质，因而得以发射不同波长的光线。相关细节可参考美国专利第6822991号，题为“含穿隧接面的发光二极管装置(Light Emitting Device Including Tunnel Junctions) ”，其内容视为本说明书的一部份。在部分范例中，导电缺陷层12可使用磊晶技术形成于第一发光二极管11的顶部，例如第二掺杂层115的上表面。在部分范例中，导电缺陷层12提升缺陷密度至其成长面缺陷密度的5倍以上，藉由高缺陷密度提供导电的效果；在部分范例中，导电缺陷层12提升缺陷密度至其成长面缺陷密度的2个数量级以上。在部分范例中，导电缺陷层12的材质可为氮化硅(SiN)、金属(例如:镓(Ga)、铝(Al)、铟(In)...等)、碳化硅(SiC)或硅(Si)，但不以此为限。导电缺陷层12的厚度可为数纳米(nm)至数十纳米之间。在部分范例中，导电缺陷层12的厚度小于或等于100纳米(nm)。在部分范例中，导电缺陷层12与第二发光二极管13之间还包含一缓冲层(未显示于图中)，缓冲层邻接导电缺陷层12，且降低缺陷密度至其成长面缺陷密度的5分之I以下。在部分范例中，缓冲本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光二极管装置，包含：至少一个发光二极管单元，该发光二极管单元包含：一第一发光二极管及一第二发光二极管；及一导电缺陷层，位于所述第一发光二极管与所述第二发光二极管之间，作为穿隧接面，藉以将所述第一发光二极管与所述第二发光二极管迭加在一起。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢炎璋，
申请(专利权)人：华夏光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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