【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于led显示芯片，尤其涉及一种micro led显示芯片及其制备方法。
技术介绍
1、微发光二极管（micro light emitting diodes，micro led）显示芯片属于led芯片的一种，是一种由大量微米尺寸的无机led发光像素组成的显示器件，由于其具有较小的像素尺寸，较小的像素间距和优异的显示效果，已在ar/vr、车载等应用领用崭露头角。然而现阶段micro led显示芯片还存在诸多问题。micro led像素尺寸和像素间距都比较小，因此其制备难度较大，其发光效率也会受到制备方法影响，因此有必要对其器件结构和制备方法进行优化改善。
2、现有微发光二极管制造技术中，往往需要采用icp（inductive coupled plasma）对gan外延层进行离子刻蚀，从而形成独立的发光led像素单元，而在此生产过程中，icp刻蚀会对微发光二极管侧壁造成损伤，尺寸越小损伤越严重，这会导致微发光二极管器件漏电流增大，发光效率降低。此外，现有倒装结构微发光二极管中需要在微发光二极管像素间制作阴极金属，使得微发光二极管像素之间存在较大的像素间距；需要制造难度大价值高的低线宽光刻机进行加工，极大增加了制造成本。
3、因此，提供一种可以解决上述问题的微发光二极管制造技术成为迫在眉睫的需求。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有方法的局限，本专利技术的目的在于提出一种micro led显示芯片及其制备方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种micro led显示芯片的制备方法，包括以下步骤：
3、（1）在衬底上依次制备缓冲层、n-gan层和mqw层；在700℃-800℃的条件下，采用超快脉冲激光对所述mqw层进行激光加工，形成像素间距，得到激光处理后的mqw层；
4、（2）在所述激光处理后的mqw层上依次进行ebl层和p-gan层的生长；随后在所述p-gan层上制备第一阳极金属和第一保护层，得到晶圆；
5、此晶圆包含了衬底及衬底上制备的缓冲层、n-gan层、mqw层、ebl层和p-gan层，以及对其进行加工所形成的结构体；
6、（3）将所述晶圆翻转，使得所述第一保护层与驱动芯片相接，所述驱动芯片包括第二阳极金属和第二阴极金属，所述第一阳极金属与所述第二阳极金属相接；去除所述衬底和所述缓冲层；
7、（4）在所述n-gan层上沉积第二保护层，在所述第二保护层上制作阴极浅槽；制作阴极深通孔，所述阴极浅槽和所述阴极深通孔连通，所述阴极浅槽和所述阴极深通孔用于容纳第一阴极金属，所述第一阴极金属通过所述阴极深通孔与所述第二阴极金属相接；
8、（5）在所述第二保护层上沉积第三保护层，得到所述micro led显示芯片。
9、本专利技术提出了一种无需icp刻蚀gan外延层的小像素间距micro led显示芯片及其制备方法。该显示芯片对gan外延层结构和制备工艺进行优化设计，在本专利技术提供的microled显示芯片及其制备方法中，无需icp刻蚀技术对像素进行分割，而是在mqw外延生长后中，采用超快脉冲激光对mqw膜层进行辐照处理，此时受到辐照处理的gan会吸收激光能量，发生分解反应，使得gan分解成ga液滴和n2气体，即2gan（s）→2ga（l）+n2（g）。通过在激光加工过程中控制激光辐照区域，即可实现对gan的分割，以此达到替代icp刻蚀效果。
10、在此过程中，激光辐照处理不同于icp刻蚀，icp蚀刻过程中由于会引入包括ar原子在内的诸多杂质，因此容易对gan造成晶格结构层面的破坏，从而使gan晶体造成蚀刻损伤，而这种蚀刻损伤会导致最终的micro led显示芯片出现较大的漏电电流。
11、不仅如此，经过激光加工的区域，由于还会残留部分ga液滴，而ga液滴残留在mqw层经过加工后形成的像素间距内，而像素间距内的ga液滴会阻止ebl层和p-gan层的沉积生长，于是实现了选区生长的作用，从而自动形成间隙，避免了后续针对ebl层和p-gan层的加工。
12、优选地，所述mqw层的厚度为10nm-100nm。
13、适当厚度的mqw层可以保证在加工过程中ga液滴可以稳定停留在预定位置，从而使得后续ebl层和p-gan层的生长复合预期，提升良品率。
14、优选地，所述激光加工的具体步骤包括：
15、在700℃-800℃的条件下，采用超快脉冲激光对所述mqw层以二维行列式的形式进行扫描照射，使被照射部分升温至900℃-1100℃，形成像素间距。
16、优选地，超快脉冲激光为皮秒级超快脉冲激光，激光能量在0.7ev-5.5ev之间，激光光斑大小为10nm-500nm。
17、通过对激光系统和光学透镜系统，可实现激光光斑大小调控，可以实现纳米（10nm-500nm）尺度辐照刻蚀作用，极大减小了像素间距，提高了有效发光面积；超快脉冲激光由于其精准可控的皮秒级辐照时间，以及对能量的精准控制，使得在对mqw层进行加工时，可以对工况进行精准调整，对mqw层完成精准而彻底的分割加工的同时，产生微量的液态ga单质，在实现制造工艺的同时降低在生产过程中n-gan层的损伤。
18、优选地，步骤（4）中所述阴极浅槽和所述阴极深通孔的具体制备方法包括如下步骤：
19、去除所述衬底和所述缓冲层，使所述n-gan层裸露，随后在裸露的所述n-gan层上沉积所述第二保护层，在所述第二保护层上制作所述阴极浅槽；制作所述阴极深通孔，所述阴极深通孔贯穿所述第二保护层、所述n-gan层、所述mqw层、所述ebl层、所述p-gan层和所述第一保护层，所述阴极深通孔与所述阴极浅槽联通，所述阴极深通孔与所述阴极浅槽中设置所述第一阴极金属，所述第一阴极金属与所述第二阴极金属相接。
20、本专利技术的第二方面提供了一种使用上述方法制备而成的micro led显示芯片。
21、优选地，所述micro led显示芯片的结构分为像素区域和阴极区域；
22、所述阴极区域包括从下至上依次包括驱动芯片、所述第一保护层、所述p-gan层、所述ebl层、所述mqw层、所述n-gan层、所述第二保护层和所述第三保护层；所述阴极区域还包括所述阴极深通孔，所述阴极深通孔贯穿所述第一保护层、所述p-gan层、所述ebl层、所述mqw层、所述n-gan层和所述第二保护层；
23、所述像素区域从下至上依次包括所述驱动芯片、所述第一保护层、所述p-gan层、所述ebl层、所述mqw层、所述n-gan层、所述第二保护层和所述第三保护层；所述驱动芯片内设有第二阳极金属，所述第一保护层内设有所述第一阳极金属，所述第一阳极金属的一端与所述第二阳极金属相接，所述第一阳极金属的另一端与所述p-gan层相接，所述第二保护层内设有所述阴极浅槽；
24、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Micro LED显示芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种Micro LED显示芯片的制备方法，其特征在于，所述MQW层的厚度为10nm-100nm。
3.根据权利要求1所述的一种Micro LED显示芯片的制备方法，其特征在于，所述激光加工的具体步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种Micro LED显示芯片的制备方法，其特征在于，超快脉冲激光为皮秒级超快脉冲激光，激光能量在0.7eV-5.5eV之间，激光光斑大小为10nm-500nm。
5.根据权利要求1所述的一种Micro LED显示芯片的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述阴极浅槽和所述阴极深通孔的具体制备方法包括如下步骤：
6.一种Micro LED显示芯片，其特征在于，由权利要求1至5任一项所述的制备方法制得。
7.根据权利要求6所述的一种Micro LED显示芯片，其特征在于，所述Micro LED显示芯片的结构分为像素区域和阴极区域；
8.根据权利要求7所述的一种Micro LED显
9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求6-8任意一项所述的Micro LED显示芯片。
10.一种电子显示屏，其特征在于，包括权利要求9所述的显示面板。
...【技术特征摘要】
1.一种micro led显示芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种micro led显示芯片的制备方法，其特征在于，所述mqw层的厚度为10nm-100nm。
3.根据权利要求1所述的一种micro led显示芯片的制备方法，其特征在于，所述激光加工的具体步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种micro led显示芯片的制备方法，其特征在于，超快脉冲激光为皮秒级超快脉冲激光，激光能量在0.7ev-5.5ev之间，激光光斑大小为10nm-500nm。
5.根据权利要求1所述的一种micro led显示芯片的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述阴极浅槽和所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈良键，崔泽林，岳大川，蔡世星，李小磊，伍德民，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：
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