外延片及其制造方法技术

本申请公开了一种外延片及其制造方法。其中，外延片包括底层、第一半导体层、绝缘层、有源层以及第二半导体层；第一半导体层生长于所述底层的一侧主表面上；绝缘层生长于所述第一半导体层背离所述底层的一侧，其中所述绝缘层上设置有凹槽，所述第一半导体层从所述凹槽的底部外露；有源层以及第二半导体层位于所述凹槽内，并依次生长于所述第一半导体层的外露部分上，其中所述第一半导体层与所述第二半导体层具有不同的导电类型。本申请通过在绝缘层的凹槽内，依次生长有源层和第二半导体层，实现材料生长可控，使得本申请中的外延片无需通过蚀刻工艺，实现元件之间的绝缘。实现元件之间的绝缘。实现元件之间的绝缘。

【技术实现步骤摘要】
外延片及其制造方法


[0001]本申请涉及发光二极管的
，特别是涉及一种外延片及其制造方法。

技术介绍

[0002]Micro
‑
LED(微型发光二极管)是新一代显示技术，比现有的OLED(有机发光二极管)技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低。Micro
‑
LED技术，将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化，其尺寸仅在1～50um等级左右。
[0003]现有的Micro
‑
LED芯片需要通过蚀刻工艺来实现阵列化，然而蚀刻工艺会对有源层造成损伤，导致有源层的发光效率降低。并且由于刻蚀造成的损伤，也大大的降低了工艺的良率，提升了制造成本。

技术实现思路

[0004]本申请主要解决的技术问题是提供一种外延片及其制造方法，以解决现有技术中由于蚀刻工艺所产生有源层发光效率降低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种外延片，其包括：底层；第一半导体层，生长于所述底层的一侧主表面上；绝缘层，生长于所述第一半导体层背离所述底层的一侧，其中所述绝缘层上设置有凹槽，所述第一半导体层从所述凹槽的底部外露；有源层以及第二半导体层，位于所述凹槽内，并依次生长于所述第一半导体层的外露部分上，其中所述第一半导体层与所述第二半导体层具有不同的导电类型。
[0006]其中，所述外延片进一步包括第三半导体层，所述第三半导体层位于所述凹槽内，并介于所述第一半导体层的外露部分与所述有源层之间，所述第一半导体层与所述第三半导体层具有相同的导电类型。
[0007]其中，所述第一半导体层和所述第三半导体层均为n型GaN层，所述第一半导体层的厚度为1
‑
5微米，所述第三半导体层的厚度为0.1
‑
1微米。
[0008]其中，所述凹槽的深度设置成所述第二半导体层背离所述底层的一侧与所述绝缘层背离所述底层的一侧平齐或低于所述绝缘层背离所述底层的一侧。
[0009]其中，所述凹槽的侧壁设置成相对于所述底层的主表面倾斜设置，且所述绝缘层与所述有源层之间存在折射率差异。
[0010]其中，所述绝缘层的折射率大于所述有源层的折射率。
[0011]其中，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽内的所述有源层的出射光颜色不同于所述第二凹槽内的所述有源层的出射光颜色。
[0012]其中，所述第一凹槽内的所述有源层与所述第二凹槽内的所述有源层的材料生长条件相同，所述第一凹槽的面积不同于所述第二凹槽的面积，使得所述第一凹槽内的所述有源层和所述第二凹槽内的所述有源层具有不同的应力，进而使得两个所述有源层内的材料组分不同，并能够产生不同颜色的出射光。
[0013]为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种外延片的制造
方法，所述制造方法包括：提供一衬底；在所述衬底的一侧主表面上生长缓冲层；在所述缓冲层背离所述衬底的一侧生长第四半导体层；在所述第四半导体层远离所述衬底的一侧生长第一半导体层；在所述第一半导体层背离所述缓冲层的一侧生长绝缘层；对所述绝缘层进行图案化刻蚀，以在所述绝缘层上形成凹槽，其中所述第一半导体层从所述凹槽的底部外露；在所述凹槽内的所述第一半导体层的外露部分上依次生长有源层以及第二半导体层，其中所述第一半导体层与所述第二半导体层具有不同的导电类型。
[0014]其中，所述在所述凹槽内的所述第一半导体层的外露部分上依次生长有源层以及第二半导体层的步骤之前，进一步包括：在所述凹槽内的所述第一半导体层的外露部分上生长第三半导体层，其中所述第一半导体层与所述第三半导体层具有相同的导电类型。
[0015]其中，所述对所述绝缘层进行图案化刻蚀的步骤包括：形成具有不同面积的第一凹槽和第二凹槽；所述在所述凹槽内的所述第一半导体层的外露部分上依次生长有源层以及第二半导体层的步骤包括：以相同的材料生长条件在所述第一凹槽和所述第二凹槽生长有源层，使得所述第一凹槽内的所述有源层和所述第二凹槽内的所述有源层由于所述第一凹槽和第二凹槽的面积所引入的应力不同，进而使得两个所述有源层内的材料组分不同，并能够产生不同颜色的出射光。
[0016]本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请通过在绝缘层的凹槽内，依次生长有源层和第二半导体层，因此材料生长可控，使得本申请中的外延片无需通过蚀刻工艺，实现元件之间的绝缘。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
[0018]图1是本申请提供的外延片一实施例的结构示意图；
[0019]图2是本申请提供的外延片另一实施例的结构示意图；
[0020]图3是本申请提供的外延片再一实施例的结构示意图；
[0021]图4是本申请提供的外延片又一实施例的结构示意图；
[0022]图5是本申请提供的外延片的制造方法的第一流程示意图；
[0023]图6是本申请提供的外延片的制造方法的第二流程示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的
含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或组件。
[0026]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
[0027]请参阅图1，图1是本申请提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外延片，其特征在于，所述外延片包括：底层；第一半导体层，生长于所述底层的一侧主表面上；绝缘层，生长于所述第一半导体层背离所述底层的一侧，其中所述绝缘层上设置有凹槽，所述第一半导体层从所述凹槽的底部外露；有源层以及第二半导体层，位于所述凹槽内，并依次生长于所述第一半导体层的外露部分上，其中所述第一半导体层与所述第二半导体层具有不同的导电类型。2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述外延片进一步包括第三半导体层，所述第三半导体层位于所述凹槽内，并介于所述第一半导体层的外露部分与所述有源层之间，所述第一半导体层与所述第三半导体层具有相同的导电类型。3.根据权利要求2所述的外延片，其特征在于，所述第一半导体层和所述第三半导体层均为n型GaN层，所述第一半导体层的厚度为1
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5微米，所述第三半导体层的厚度为0.1
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1微米。4.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述凹槽的深度设置成所述第二半导体层背离所述底层的一侧与所述绝缘层背离所述底层的一侧平齐或低于所述绝缘层背离所述底层的一侧。5.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述凹槽的侧壁设置成相对于所述底层的主表面倾斜设置，且所述绝缘层与所述有源层之间存在折射率差异。6.根据权利要求5所述的外延片，其特征在于，所述绝缘层的折射率大于所述有源层的折射率。7.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽内的所述有源层的出射光颜色不同于所述第二凹槽内的所述有源层的出射光颜色。8.根据权利要求7所述的外延片，其特征在于，所述第一凹槽内的所述有源层与所述第二凹槽内的所述有...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋振宇，
申请(专利权)人：蒋振宇，
类型：发明
国别省市：