【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体发光器件，具体涉及一种micro-led芯片及其制备方法。
技术介绍
1、micro-led芯片显示技术是指以自发光的微米量级的led为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度led芯片阵列的显示技术。由于其具有显示芯片尺寸小、集成度高和自发光等特点，因此micro-led芯片与lcd芯片、oled芯片显示相比在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势。但同时micro-led芯片也面临很多问题，如全彩显示、巨量转移、缺陷控制和缺陷均匀性等。目前，micro-led芯片主要基于gan材料，并通过控制量子阱中in组分实现不同发光中心波长。
2、目前制作gan基micro-led芯片的工艺流程为：(1)制备透明导电ito层、(2)台面刻蚀、(3)钝化sio2保护层、(4)蒸镀电极。然而，现有技术制作出的micro-led芯片的发光效率较低。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中micro-led芯片的发光效率低的缺陷，从而提供一种micro-led芯片及其制备方法。
2、本专利技术提供一种micro-led芯片，包括：衬底层；位于所述衬底层上的发光结构；所述发光结构在平行于所述衬底层的截面上的图形为多边形；所述发光结构包括：n型gan层；位于所述衬底层一侧表面；ingan有源层，位于部分所述n型gan层背离所述衬底层的一侧表面；p型gan层，位于所述ingan有源层背离所
3、可选的，所述多边形为六边形；在gan六方晶系内，所述发光结构的侧壁所在的平面的晶面指数分别为(11-20)、(-1-120)、(-12-10)、(1-210)、(-2110)、(2-1-10)。
4、可选的，所述n型gan层包括第一区和第二区，所述第一区的厚度大于所述第二区的厚度；所述ingan有源层位于所述第一区背离所述衬底层的一侧表面；所述发光结构包括所述第一区。
5、可选的，还包括：钝化层，至少覆盖所述发光结构的侧壁。
6、可选的，还包括：导电层，位于所述p型gan层远离所述衬底层的一侧表面；所述钝化层还覆盖所述导电层的侧壁和部分所述导电层远离所述衬底层的表面。
7、可选的，还包括：n型电极和p型电极；所述n型电极位于所述n型gan层的第二区的表面，且位于所述发光结构侧部；所述p型电极位于所述导电层背离所述衬底层的一侧的表面。
8、本专利技术提供一种micro-led芯片的制备方法，包括：提供衬底层；在所述衬底层的一侧表面形成发光结构；所述发光结构在平行于所述衬底层的截面上的图形为多边形；所述发光结构包括：n型gan层；位于所述衬底层一侧表面；ingan有源层，位于部分所述n型gan层背离所述衬底层的一侧表面；p型gan层，位于所述ingan有源层背离所述n型gan层的一侧表面；所述发光结构的侧壁与所述衬底层的表面垂直，且在gan六方晶系内，侧壁所在的平面属于{11-20}的晶面族。
9、可选的，在所述衬底层的一侧表面形成发光结构的步骤包括：提供具有多边形结构的掩模版；在所述衬底层的一侧表面依次形成层叠的n型gan层、ingan有源层和p型gan层；在所述p型gan层远离所述衬底层的一侧表面形成感光胶层；将所述掩模版置于所述感光胶层远离所述衬底层的一侧表面，对所述感光胶层进行曝光处理；将所述掩模版置于所述感光胶层远离所述衬底层的一侧表面的过程中，所述多边形结构的各侧壁所在的平面均属于gan六方晶系内{11-20}的晶面族；对所述感光胶层进行曝光处理之后，对所述感光胶层进行显影处理，以形成具有多边形结构的感光胶层；以所述具有多边形结构的感光胶层为掩膜，依次对所述p型gan层、ingan有源层和所述n型gan层进行刻蚀处理；对所述感光胶层进行显影处理之前，去除所述具有多边形结构的掩模版。
10、可选的，在所述衬底层的一侧表面依次形成层叠的n型gan层、ingan有源层和p型gan层之前，在所述衬底层的一侧表面依次形成层叠的n型gan层、初始ingan有源层和初始p型gan层；刻蚀部分所述初始p型gan层和部分所述初始ingan有源层直至暴露出所述n型gan层，且使所述初始p型gan层形成p型gan层，使初始ingan有源层形成ingan有源层，在刻蚀部分所述初始p型gan层和部分所述初始ingan有源层直至暴露出所述n型gan层的过程中形成损伤层，所述损伤层位于所述ingan有源层和所述p型gan层的侧壁；对所述p型gan层、ingan有源层和所述n型gan层进行刻蚀处理之前，去除所述损伤层。
11、可选的，提供具有多边形结构的掩模版的步骤中，提供具有六边形的掩模版，以使所述发光结构在平行于所述衬底层的截面上的图形为六边形；在gan六方晶系内，所述发光结构的侧壁所在的平面的晶面指数分别为(11-20)、(-1-120)、(-12-10)、(1-210)、(-2110)、(2-1-10)。
12、可选的，在刻蚀部分所述初始p型gan层和部分所述初始ingan有源层的过程中还刻蚀了部分所述n型gan层；形成的所述n型gan层包括第一区和第二区，所述第一区的厚度大于所述第二区的厚度；所述ingan有源层位于所述第一区的一侧表面；以所述具有多边形结构的感光胶层为掩膜，依次对所述p型gan层、ingan有源层和所述n型gan层进行刻蚀处理中，对所述第一区进行刻蚀处理，以使所述发光结构包括所述第一区。
13、可选的，在所述衬底层的一侧依次形成层叠的n型gan层、初始ingan有源层和初始p型gan层之后，刻蚀部分所述初始p型gan层和部分所述初始ingan有源层直至暴露出所述n型gan层之前，在所述初始p型gan层远离所述衬底层的一侧表面形成导电层；刻蚀部分所述初始p型gan层和部分所述初始ingan有源层直至暴露出所述n型gan层的步骤中，还刻蚀部分所述导电层。
14、可选的，还包括：在所述发光结构的侧壁、所述导电层的侧壁和部分所述导电层远离所述衬底层的表面形成钝化层。
15、可选的，还包括：在所述n型gan层的第二区的表面以及所述发光结构的侧部形成n型电极；在所述导电层背离所述衬底层的一侧表面形成p型电极。
16、本专利技术技术方案，具有如下优点：
17、本专利技术提供的micro-led芯片，由于光在氮化镓内部的折射率远大于在空气的折射率，因此氮化镓晶系内光滑的表面形态中有较少的光从氮化镓折射到空气，粗糙的表面形态中有较多的光能够被折射到空气。因此，本申请选取的所述发光结构的侧壁与所述衬底层的表面垂直，且在gan六方晶系内，侧壁所在的平面属于{11-20}的晶面族，由于gan六方晶系内属于{11-20}的晶面族的晶面经过刻蚀工艺具有更多粗糙的表面形本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Micro-LED芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的Micro-LED芯片，其特征在于，所述多边形为六边形；
3.根据权利要求1所述的Micro-LED芯片，其特征在于，所述N型GaN层包括第一区和第二区，所述第一区的厚度大于所述第二区的厚度；所述InGaN有源层位于所述第一区背离所述衬底层的一侧表面；
4.根据权利要求3所述的Micro-LED芯片，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的Micro-LED芯片，其特征在于，还包括：导电层，位于所述P型GaN层远离所述衬底层的一侧表面；
6.根据权利要求5所述的Micro-LED芯片，其特征在于，还包括：N型电极和P型电极；
7.一种Micro-LED芯片的制备方法，其特征在于：包括：
8.根据权利要求7所述的Micro-LED芯片的制备方法，其特征在于，在所述衬底层的一侧表面形成发光结构的步骤包括：
9.根据权利要求8所述的Micro-LED芯片的制备方法，其特征在于，在所述衬底层的一侧表面依次形成层叠
10.根据权利要求8所述的Micro-LED芯片的制备方法，其特征在于，提供具有多边形结构的掩模版的步骤中，提供具有六边形的掩模版，以使所述发光结构在平行于所述衬底层的截面上的图形为六边形；在GaN六方晶系内，所述发光结构的侧壁所在的平面的晶面指数分别为(11-20)、(-1-120)、(-12-10)、(1-210)、(-2110)、(2-1-10)。
11.根据权利要求9所述的Micro-LED芯片的制备方法，其特征在于，在刻蚀部分所述初始P型GaN层和部分所述初始InGaN有源层的过程中还刻蚀了部分所述N型GaN层；形成的所述N型GaN层包括第一区和第二区，所述第一区的厚度大于所述第二区的厚度；所述InGaN有源层位于所述第一区的一侧表面；
12.根据权利要求9所述的Micro-LED芯片的制备方法，其特征在于，在所述衬底层的一侧依次形成层叠的N型GaN层、初始InGaN有源层和初始P型GaN层之后，刻蚀部分所述初始P型GaN层和部分所述初始InGaN有源层直至暴露出所述N型GaN层之前，在所述初始P型GaN层远离所述衬底层的一侧表面形成导电层；
13.根据权利要求12所述的Micro-LED芯片的制备方法，其特征在于，还包括：在所述发光结构的侧壁、所述导电层的侧壁和部分所述导电层远离所述衬底层的表面形成钝化层。
14.根据权利要求13所述的Micro-LED芯片的制备方法，其特征在于，还包括：在所述N型GaN层的第二区的表面以及所述发光结构的侧部形成N型电极；在所述导电层背离所述衬底层的一侧表面形成P型电极。
...【技术特征摘要】
1.一种micro-led芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的micro-led芯片，其特征在于，所述多边形为六边形；
3.根据权利要求1所述的micro-led芯片，其特征在于，所述n型gan层包括第一区和第二区，所述第一区的厚度大于所述第二区的厚度；所述ingan有源层位于所述第一区背离所述衬底层的一侧表面；
4.根据权利要求3所述的micro-led芯片，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的micro-led芯片，其特征在于，还包括：导电层，位于所述p型gan层远离所述衬底层的一侧表面；
6.根据权利要求5所述的micro-led芯片，其特征在于，还包括：n型电极和p型电极；
7.一种micro-led芯片的制备方法，其特征在于：包括：
8.根据权利要求7所述的micro-led芯片的制备方法，其特征在于，在所述衬底层的一侧表面形成发光结构的步骤包括：
9.根据权利要求8所述的micro-led芯片的制备方法，其特征在于，在所述衬底层的一侧表面依次形成层叠的n型gan层、ingan有源层和p型gan层之前，
10.根据权利要求8所述的micro-led芯片的制备方法，其特征在于，提供具有多边形结构的掩模版的步骤中，提供具有六边形的掩模版，以使所述发光结构在平行于所述衬底...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯，张林珏，李金钗，杨旭，张荣，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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