多電極可見光通訊發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種多電極可見光通訊發(fā)光器件及其制備方法，該器件依次包括N型半導(dǎo)體層、絕緣層、多量子阱層和P型半導(dǎo)體層，所述P型半導(dǎo)體層上刻有絕緣槽，以絕緣槽為邊界，P型半導(dǎo)體層分為外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層，所述外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層分別沉積有若干個(gè)電極，所述絕緣層上也沉積有若干個(gè)電極，外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層上的電極通過金線分別與絕緣層上的電極連接，分別給內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層通入直流驅(qū)動(dòng)電流源和高頻電流源，或分別通入高頻電流源和直流驅(qū)動(dòng)電流源。
【專利說明】
多電極可見光通訊發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光電器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多電極可見光通訊發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基于發(fā)光二極管的可見光通訊技術(shù)，結(jié)合了發(fā)光二極管照明功能和可調(diào)制的特點(diǎn)，它作為照明光源的同時(shí)提供無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的功能?？梢姽庾鳛檩d波，受到高頻數(shù)字信號(hào)的調(diào)制，光探測(cè)器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)以可見光作為載體的通訊方式。基于其照明通訊兩用的特點(diǎn)，可見光通訊技術(shù)在街道路燈、商場(chǎng)等需要同時(shí)提供照明和無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的場(chǎng)所有很大的應(yīng)用前景，另外飛機(jī)飛行過程中，利用衛(wèi)星信號(hào)調(diào)制機(jī)艙內(nèi)的可見光通訊光源，可實(shí)現(xiàn)無線覆蓋，使得飛行過程中的網(wǎng)絡(luò)連接成為可能。
[0003]目前，照明通訊兩用的發(fā)光器件的調(diào)制速率比較低，對(duì)于高速信號(hào)無法響應(yīng);通信級(jí)的輸入信號(hào)強(qiáng)度普遍較弱，實(shí)現(xiàn)通訊的同時(shí)，照明強(qiáng)度并不理想。因此，有必要在照明強(qiáng)度方面做一些研究，注重通訊速率的同時(shí)也要兼顧照明需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種多電極可見光通訊發(fā)光器件，采用的技術(shù)方案如下:
一種多電極可見光通訊發(fā)光器件，依次包括N型半導(dǎo)體層、絕緣層、多量子阱層和P型半導(dǎo)體層，所述P型半導(dǎo)體層上刻有絕緣槽，以絕緣槽為邊界，P型半導(dǎo)體層分為外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層，所述外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層分別沉積有若干個(gè)電極，所述絕緣層上也沉積有若干個(gè)電極，外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層上的電極通過金線分別與絕緣層上的電極連接，分別給內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層通入直流驅(qū)動(dòng)電流源和高頻電流源，或分別通入高頻電流源和直流驅(qū)動(dòng)電流源。
[0005]分別給內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層通入直流驅(qū)動(dòng)電流源和高頻電流源，使得器件在發(fā)射高頻信號(hào)的同時(shí)，照明發(fā)光區(qū)域能夠正常工作，彌補(bǔ)了現(xiàn)有可見光通信器件發(fā)光強(qiáng)度弱而不能滿足照明需求的不足，實(shí)現(xiàn)照明通信雙功能。另外，通過多點(diǎn)注入電流，且外層電極分布接近邊緣，改善了傳統(tǒng)發(fā)光器件中電流密度過于集中的現(xiàn)象，增加了有源區(qū)注入電流的均勻性，提高了發(fā)光效率，同時(shí)提高了器件的響應(yīng)速率。
[0006]作為優(yōu)選，外層P型半導(dǎo)體層上安裝有6個(gè)電極，內(nèi)層P型半導(dǎo)體層上安裝有5個(gè)電極。
[0007]作為優(yōu)選，本發(fā)明的通訊發(fā)光器件呈圓形。
[0008]作為優(yōu)選，所述外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層以同心圓的方式排列。
[0009]本發(fā)明的另一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種多電極可見光通訊發(fā)光器件的制備方法，采用的技術(shù)方案如下:
一種多電極可見光通訊發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟: a.在藍(lán)寶石襯底上依次沉積N型半導(dǎo)體層、絕緣層、多量子阱層和P型半導(dǎo)體層；
b.在步驟a中得到的器件上進(jìn)行光刻，刻蝕絕緣槽，將P型半導(dǎo)體層分隔為內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層；
c.分別在內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層上蒸渡若干個(gè)電極，并使得每層的電極都在各自的P型半導(dǎo)體層面均勻分布；
d.制作金線，將電極都引到沉積在N型半導(dǎo)體層之上的絕緣層上。
[0010]在工作時(shí)，分別給內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層通入直流驅(qū)動(dòng)電流源和高頻電流源，或分別通入高頻電流源和直流驅(qū)動(dòng)電流源。
[0011]作為優(yōu)選，在內(nèi)層P型半導(dǎo)體層上蒸渡5個(gè)電極，在外層P型半導(dǎo)體層上蒸渡6個(gè)電極。
[0012]作為優(yōu)選，在刻蝕絕緣槽時(shí)，刻蝕深度到達(dá)襯底表面，以保證內(nèi)外層電極之間絕緣獨(dú)立。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過刻蝕絕緣槽，將P型半導(dǎo)體層分為內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層分別給內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層通入直流驅(qū)動(dòng)電流源和高頻電流源，使得器件在發(fā)射高頻信號(hào)的同時(shí)，照明發(fā)光區(qū)域能夠正常工作，彌補(bǔ)了現(xiàn)有可見光通信器件發(fā)光強(qiáng)度弱而不能滿足照明需求的不足，實(shí)現(xiàn)照明通信雙功能。另外，通過多點(diǎn)注入電流，且外層電極分布接近邊緣，改善了傳統(tǒng)發(fā)光器件中電流密度過于集中的現(xiàn)象，增加了有源區(qū)注入電流的均勻性，提高了發(fā)光效率，同時(shí)提高了器件的響應(yīng)速率。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的通訊發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的通訊發(fā)光器件的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]實(shí)施例:
如圖1和圖2所示，
一種多電極可見光通訊發(fā)光器件，依次包括N型半導(dǎo)體層39、絕緣層32、多量子阱層33和P型半導(dǎo)體層，所述P型半導(dǎo)體層上刻有絕緣槽31，以絕緣槽31為邊界，P型半導(dǎo)體層分為外層P型半導(dǎo)體層34和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層30，所述外層P型半導(dǎo)體層34和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層30分別沉積有若干個(gè)電極37和36，所述絕緣層32上也沉積有若干個(gè)電極38，外層P型半導(dǎo)體層34和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層30上的電極37和36通過金線分別與絕緣層上的電極連接，圖中標(biāo)號(hào)為35的是金線，分別給內(nèi)層P型半導(dǎo)體層30和外層P型半導(dǎo)體層34通入直流驅(qū)動(dòng)電流源和高頻電流源，或分別通入高頻電流源和直流驅(qū)動(dòng)電流源。
[0017]外層P型半導(dǎo)體層34上安裝有6個(gè)電極37，內(nèi)層P型半導(dǎo)體層上安裝有5個(gè)電極36。
[0018]分別給內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層通入直流驅(qū)動(dòng)電流源和高頻電流源，使得器件在發(fā)射高頻信號(hào)的同時(shí)，照明發(fā)光區(qū)域能夠正常工作，彌補(bǔ)了現(xiàn)有可見光通信器件發(fā)光強(qiáng)度弱而不能滿足照明需求的不足，實(shí)現(xiàn)照明通信雙功能。另外，通過多點(diǎn)注入電流，且外層電極分布接近邊緣，改善了傳統(tǒng)發(fā)光器件中電流密度過于集中的現(xiàn)象，增加了有源區(qū)注入電流的均勻性，提高了發(fā)光效率，同時(shí)提高了器件的響應(yīng)速率。
[0019]本實(shí)施例的通訊發(fā)光器件呈圓形。
[0020]所述外層P型半導(dǎo)體層34和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層30以同心圓的方式排列。
[0021]上述多電極可見光通訊發(fā)光器件的制備方法，采用的技術(shù)方案如下:
一種多電極可見光通訊發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟:
a.在藍(lán)寶石襯底上依次沉積N型半導(dǎo)體層、絕緣層、多量子阱層和P型半導(dǎo)體層；
b.在步驟a中得到的器件上進(jìn)行光刻，刻蝕絕緣槽，將P型半導(dǎo)體層分隔為內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層；
c.分別在內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層上蒸渡若干個(gè)電極，并使得每層的電極都在各自的P型半導(dǎo)體層面均勻分布；
d.制作金線，將電極都引到沉積在N型半導(dǎo)體層之上的絕緣層上。
[0022]在工作時(shí)，分別給內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層通入直流驅(qū)動(dòng)電流源和高頻電流源，或分別通入高頻電流源和直流驅(qū)動(dòng)電流源。
[0023]本實(shí)施例中，在內(nèi)層P型半導(dǎo)體層上蒸渡5個(gè)電極，在外層P型半導(dǎo)體層上蒸渡6個(gè)電極。
[0024]本實(shí)施例中，在刻蝕絕緣槽時(shí)，刻蝕深度到達(dá)襯底表面，以保證內(nèi)外層電極之間絕緣獨(dú)立。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多電極可見光通訊發(fā)光器件，依次包括N型半導(dǎo)體層、絕緣層、多量子阱層和P型半導(dǎo)體層，其特征在于，所述P型半導(dǎo)體層上刻有絕緣槽，以絕緣槽為邊界，P型半導(dǎo)體層分為外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層，所述外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層分別沉積有若干個(gè)電極，所述絕緣層上也沉積有若干個(gè)電極，外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層上的電極通過金線分別與絕緣層上的電極連接，分別給內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層通入直流驅(qū)動(dòng)電流源和高頻電流源，或分別通入高頻電流源和直流驅(qū)動(dòng)電流源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極可見光通訊發(fā)光器件，其特征在于，外層P型半導(dǎo)體層上安裝有6個(gè)電極，內(nèi)層P型半導(dǎo)體層上安裝有5個(gè)電極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極可見光通訊發(fā)光器件，其特征在于，所述通訊發(fā)光器件呈圓形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極可見光通訊發(fā)光器件，其特征在于，所述外層P型半導(dǎo)體層和內(nèi)層P型半導(dǎo)體層以同心圓的方式排列。5.—種多電極可見光通訊發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟: a.在藍(lán)寶石襯底上依次沉積N型半導(dǎo)體層、絕緣層、多量子阱層和P型半導(dǎo)體層； b.在步驟a中得到的器件上進(jìn)行光刻，刻蝕絕緣槽，將P型半導(dǎo)體層分隔為內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層； c.分別在內(nèi)層P型半導(dǎo)體層和外層P型半導(dǎo)體層上蒸渡若干個(gè)電極，并使得每層的電極都在各自的P型半導(dǎo)體層面均勻分布； d.制作金線，將電極都引到沉積在N型半導(dǎo)體層之上的絕緣層上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極可見光通訊發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，在內(nèi)層P型半導(dǎo)體層上蒸渡5個(gè)電極，在外層P型半導(dǎo)體層上蒸渡6個(gè)電極。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極可見光通訊發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，在刻蝕絕緣槽時(shí)，刻蝕深度到達(dá)襯底表面，以保證內(nèi)外層電極之間絕緣獨(dú)立。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK105895756SQ201610320741
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】郭志友, 劉洋, 黃涌, 黃鴻勇, 黃晶, 孫杰, 楊晛, 衣新燕, 孫慧卿
【申請(qǐng)人】華南師范大學(xué)