一种多环正方形单元结构的可见光通信发光器件及其制备方法转让专利
申请号 : CN201911142242.3
文献号 : CN110931612B
文献日 : 2021-06-22
发明人 : 郭志友 , 黄佳诚 , 孙慧卿
申请人 : 华南师范大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种多环正方形单元结构的可见光通信发光器件,其特征在于,所述可见光通信发光器件具有至少一个正方形单元,所述正方形单元具有依次层叠的衬底、N型层、N型半导体、有源区、P型半导体以及P电极,所述N型层上设置有N电极,所述P电极位于所述正方形单元的中心,
其中,所述正方形单元包括四个四分之一圆环组合阵列,每个四分之一圆环组合阵列的圆心分别位于所述正方形单元的四个角,所述四分之一圆环组合阵列包括依次层叠N型半导体、有源区以及P型半导体,所述N型半导体与所述P型半导体呈同心圆环状交替排列;
所述正方形单元具有四个N电极区,所述四个N电极区分别位于所述正方形单元的四角,所述N电极设置于所述四个N电极区之一;
所述可见光通信发光器件还包括第一金线以及第二金线,所述第一金线沿靠近所述正方形单元的四边分布连接所述N型半导体至所述N电极,所述第二金线呈十字状连接所述P型半导体至所述P电极。
2.根据权利要求1的所述可见光通信发光器件,其特征在于,所述有源区具有多个在投影面上暴露所述N型半导体的圆环状凹槽,所述四分之一圆环组合阵列中的所述N型半导体的一端暴露于所述有源区的正投影之外。
3.根据权利要求1‑2之一的所述可见光通信发光器件,其特征在于,所述四个四分之一圆环组合阵列结构相同。
4.根据权利要求1‑2之一的所述可见光通信发光器件,其特征在于,所述P电极为圆形。
5.一种多环正方形单元结构的可见光通信发光器件的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:
在衬底上依次生长N型半导体层、有源层以及P型半导体层;
刻蚀所述P型半导体层至部分所述N型半导体层,形成至少一个正方形N型层台面、位于所述N型层台面上的四个四分之一圆环组合阵列以及位于所述正方形N型层台面四个角的N电极区、位于所述正方形中央的P电极区,其中所述四分之一圆环组合阵列具有所述N型半导体层与所述P型半导体层呈交替排列的同心圆环形状;
在所述电极区蒸镀N电极以及P电极,所述N电极位于所述正方形N型台面四个角的N电极区之一;
制作第一金线以及第二金线,所述第一金线将刻蚀后的所述N型半导体沿靠近所述正方形N型台的四边连接,所述第二金线呈十字状连接所述P型半导体至所述P电极。
6.根据权利要求5的所述制备方法,其特征在于,所述刻蚀步骤中,在所述有源层形成具有多个在投影面上暴露所述N型半导体的圆环状凹槽,所述四分之一圆环组合阵列中的所述N型半导体的一端暴露于所述有源区的正投影之外。
说明书 :
一种多环正方形单元结构的可见光通信发光器件及其制备
方法
技术领域
背景技术
同无线局域网相比,利用可见光来通信低碳环保,高效、安全。随着照明行业的高速发展,
LED光源在世界范围内被广泛使用,近几年国内LED产业正加速取代传统白织灯,给LED灯泡
装上微芯片,便可以成为无线网络发射器,使得“灯光上网”成为一种可能。
问题,室内照明光源用作通信的响应比较慢,光源明暗闪烁频率较低,调制速率比较低,对
于高速信号无法响应。因此,需要改善光源的响应速率,同时满足照明和通讯的需求。
发明内容
型半导体以及P电极,所述N型层上设置有N电极,所述P电极位于所述正方形单元的中心,
N型半导体、有源区以及P型半导体,所述N型半导体与所述P型半导体呈同心圆环状交替排
列。
至所述P电极。
角的N电极区、位于所述正方形中央的P电极区,其中所述四分之一圆环组合阵列具有所述N
型半导体层与所述P型半导体层呈交替排列的同心圆环形状;
有源区的正投影之外。
快了器件的响应速率,有利于半导体光源更加高频的明暗交替,增加了传输信号的速率。
附图说明
具体实施方式
P型半导体105以及P电极106,N型层上设置有N电极107,P电极位于正方形单元的中心,N电
极位于正方形单元的四个角之一,第一金线108将N型半导体103沿靠近正方形单元的四条
边连接至N电极107,第二金线109呈十字状连接P型半导体至P电极。
层叠的N型半导体103、有源区104以及P型半导体105,所述N型半导体103与所述P型半导体
105呈同心圆环状交替排列。有源区104中具有多个在投影面上暴露N型半导体103的圆环状
凹槽。每个四分之一圆环组合阵列中N型半导体103的一端暴露于有源区104的正投影之外,
第一金线108沿靠近正方形单元的四条边连接该暴露端呈正方形。每个四分之一圆环组合
阵列中N型半导体103的另一端与有源区104的正投影重合。呈十字状连接P型半导体至P电
极的十字段分别位于每个四分之一圆环的角平分线上。在该实施例中,P电极以及N电极均
优选圆形。
于半导体光源更加高频的明暗交替,增加了传输信号的速率。
极区、位于正方形中央的P电极区,四分之一圆环组合阵列中,N型半导体层与所述P型半导
体层呈交替排列的同心圆环形状,且四分之一圆环组合阵列的圆心分别位于正方形N型台
面的四个角,即对应四个N电极区,有源层中刻蚀有多个在投影面上暴露N型半导体的圆环
状凹槽,此处暴露的N型半导体即对应N型半导体103。该刻蚀步骤形成的结构同上述可见光
通信发光器件的结构描述。该实施例中,优选电子束曝光来实现上述刻蚀结构。
线呈十字状连接P型半导体至P电极,且第二金线的十字端分别位于四分之一圆环的角平分
线上。
均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。