Micro-LED器件及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种Micro

【技术实现步骤摘要】
Micro
‑
LED器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于Micro
‑
LED
，具体涉及一种Micro
‑
LED器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]Micro
‑
LED是在传统LED的基础上实现微缩化和阵列化的发光二极管器件。在很多应用场景下有着优异的显示效果，是下一代显示技术的重要选择。目前，Micro
‑
LED器件大多通过对传统垂直结构LED器件直接微缩得到，通过刻蚀、电流扩展层制备、金属制备等步骤完成器件制备。然而，在高分辨显示领域，Micro
‑
LED器件台面直径需要降至10μm甚至是5μm以下，使用传统制备方法，需要对台面做多次光刻对准，在如此小的台面上实现光刻对准往往需要较高的光刻对准及曝光精度，工艺复杂且成本较高。
[0003]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种Micro
‑
LED器件及其制备方法。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种Micro
‑
LED器件及其制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：
[0006]一种Micro
‑
LED器件，所述Micro
‑
LED器件包括Micro
‑
LED外延片、钝化层、电流扩展层及电极，其中：
[0007]所述Micro
>‑
LED外延片依次包括衬底、N型半导体层、有源层及P型半导体层，所述Micro
‑
LED外延片上形成有发光单元、及位于发光单元旁侧且刻蚀至N型半导体层的台阶；
[0008]所述钝化层位于台阶上，所述钝化层中形成有贯穿至N型半导体层的隔离槽；
[0009]所述电流扩展层位于P型半导体层及全部或部分钝化层上方；
[0010]所述电极包括位于电流扩展层上且与P型半导体层电性连接的第一电极、及位于隔离槽中且与N型半导体层电性连接的第二电极。
[0011]一实施例中，所述钝化层的顶面与P型半导体层的顶面平齐。
[0012]一实施例中，所述衬底为硅衬底、蓝宝石上的GaN模板衬底或GaN自支撑衬底；和/或，
[0013]所述N型半导体层和/或P型半导体层的材料为GaN基材料；和/或，
[0014]所述有源层的材料为GaN基量子阱或自组装生长量子点材料。
[0015]一实施例中，所述钝化层的材料为SiO2或Si3N4；和/或，
[0016]所述电流扩展层在Micro
‑
LED器件发光波段的透过率大于或等于95％；和/或，
[0017]所述电流扩展层为ITO薄膜，厚度为100nm～300nm；和/或，
[0018]所述第一电极和/或第二电极为欧姆接触电极；和/或，
[0019]所述第一电极和/或第二电极为Ti/Al/Ti/Au复合金属电极。
[0020]本专利技术另一实施例提供的技术方案如下：
[0021]一种Micro
‑
LED器件的制备方法，所述制备方法包括：
[0022]S1、在衬底上依次外延生长N型半导体层、有源层及P型半导体层，得到Micro
‑
LED
外延片；
[0023]S2、通过一次光刻对准，在Micro
‑
LED外延片上的发光单元上形成光刻胶；
[0024]S3、通过干法刻蚀工艺刻蚀Micro
‑
LED外延片至N型半导体层，在发光单元的旁侧形成台阶；
[0025]S4、在台阶及光刻胶上沉积钝化层；
[0026]S5、剥离光刻胶及其上的钝化层；
[0027]S6、对钝化层进行开孔，形成贯穿至N型半导体层的隔离槽；
[0028]S7、在P型半导体层及全部或部分钝化层上方制备电流扩展层；
[0029]S8、在电流扩展层上制备与P型半导体层电性连接的第一电极，及，在隔离槽中制备与N型半导体层电性连接的第二电极。
[0030]一实施例中，所述步骤S3中Micro
‑
LED外延片的刻蚀深度、步骤S4中钝化层的沉积厚度及步骤S6中钝化层的开孔深度相等。
[0031]一实施例中，所述步骤S5后还包括：
[0032]通过湿法腐蚀工艺，对钝化层进行平坦化。
[0033]一实施例中，所述步骤S1中的N型半导体层、有源层及P型半导体层通过分子束外延工艺外延生长而得；和/或，
[0034]所述步骤S3中的干法刻蚀工艺为电感耦合等离子刻蚀工艺、离子束刻蚀工艺或反应离子刻蚀工艺；和/或，
[0035]所述步骤S4中的钝化层通过电感耦合等离子化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积而得，沉积温度不高于300℃；和/或，
[0036]所述步骤S6中通过反应离子刻蚀进行开孔；和/或，
[0037]所述步骤S7中的电流扩展层通过镀膜、光刻及湿法腐蚀制备而得；和/或，
[0038]所述步骤S8中的第一电极和/或第二电极通过金属剥离方法制备而得。
[0039]一实施例中，所述衬底为硅衬底、蓝宝石上的GaN模板衬底或GaN自支撑衬底；和/或，
[0040]所述N型半导体层和/或P型半导体层的材料为GaN基材料；和/或，
[0041]所述有源层的材料为GaN基量子阱或自组装生长量子点材料。
[0042]一实施例中，所述钝化层的材料为SiO2或Si3N4；和/或，
[0043]所述电流扩展层在Micro
‑
LED器件发光波段的透过率大于或等于95％；和/或，
[0044]所述电流扩展层为ITO薄膜，厚度为100nm～300nm；和/或，
[0045]所述第一电极和/或第二电极为欧姆接触电极；和/或，
[0046]所述第一电极和/或第二电极为Ti/Al/Ti/Au复合金属电极。
[0047]本专利技术具有以下有益效果：
[0048]本专利技术的Micro
‑
LED器件及制备方法中采用钝化层剥离工艺，无需对器件台面进行二次光刻对准，降低了器件制备过程中光刻对准和曝光精度的要求，降低了工艺复杂度及工艺成本，可实现小尺寸Micro
‑
LED器件的制备。
附图说明
[0049]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050]图1为本专利技术中一具体实施例中Micro
‑
LED器件的结构示意图；
[0051]图2a～2f为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Micro
‑
LED器件，其特征在于，所述Micro
‑
LED器件包括Micro
‑
LED外延片、钝化层、电流扩展层及电极，其中：所述Micro
‑
LED外延片依次包括衬底、N型半导体层、有源层及P型半导体层，所述Micro
‑
LED外延片上形成有发光单元、及位于发光单元旁侧且刻蚀至N型半导体层的台阶；所述钝化层位于台阶上，所述钝化层中形成有贯穿至N型半导体层的隔离槽；所述电流扩展层位于P型半导体层及全部或部分钝化层上方；所述电极包括位于电流扩展层上且与P型半导体层电性连接的第一电极、及位于隔离槽中且与N型半导体层电性连接的第二电极。2.根据权利要求1所述的Micro
‑
LED器件，其特征在于，所述钝化层的顶面与P型半导体层的顶面平齐。3.根据权利要求1所述的Micro
‑
LED器件，其特征在于，所述衬底为硅衬底、蓝宝石上的GaN模板衬底或GaN自支撑衬底；和/或，所述N型半导体层和/或P型半导体层的材料为GaN基材料；和/或，所述有源层的材料为GaN基量子阱或自组装生长量子点材料。4.根据权利要求1所述的Micro
‑
LED器件，其特征在于，所述钝化层的材料为SiO2或Si3N4；和/或，所述电流扩展层在Micro
‑
LED器件发光波段的透过率大于或等于95％；和/或，所述电流扩展层为ITO薄膜，厚度为100nm～300nm；和/或，所述第一电极和/或第二电极为欧姆接触电极；和/或，所述第一电极和/或第二电极为Ti/Al/Ti/Au复合金属电极。5.一种Micro
‑
LED器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：S1、在衬底上依次外延生长N型半导体层、有源层及P型半导体层，得到Micro
‑
LED外延片；S2、通过一次光刻对准，在Micro
‑
LED外延片上的发光单元上形成光刻胶；S3、通过干法刻蚀工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾颖，陆书龙，杨文献，张鹏，邱海兵，张雪，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：