[實用新型]微型LED器件及微型LED陣列

有效

• 申請號: 201920537194.7
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN209561369U
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 黎子蘭;李成果;張樹昕
• 申請（專利權）人: 廣東省半導體產業技術研究院
• 主分類號: H01L21/76
• 分類號: H01L21/76;H01L27/15;H01L33/02;H01L33/36
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

本實用新型提供了一種微型LED器件及微型LED陣列，涉及半導體發光器件技術領域。具體地，通過離子注入破壞被注入區域的晶格結構和電學性能，形成兩個高電阻區，該區域具有較高的電阻，以限定LED的發光主要發生在未被離子注入的區域。本實用新型保留了LED外延層的平面結構，避免了在LED發光區域外圍形成臺階結構，有利于器件的微縮，有利于在器件間形成復雜的互聯和陣列結構。

技術領域

本實用新型涉及半導體技術領域，具體而言，涉及一種微型LED器件及微型LED陣列。

背景技術

傳統的發光二極管(Light Emitting Diode，LED)具有較大的尺寸，典型的尺寸范圍在幾十到上千微米。在制作這些傳統LED的過程中，需要刻蝕掉部分P-型GaN層與量子阱層等結構以限定發光區域和形成隔離結構，這樣就會在器件中形成臺階結構。在形成分立LED器件的過程中還需要通過刻蝕、切割等手段將每個LED分離，以形成獨立的LED器件。

上述器件結構適合形成尺寸較大的LED器件，但對于器件尺寸很小的MicroLED(微型LED)和單光子器件，上述器件結構就會存在多個不利因素。MicroLED的器件尺寸僅有微米級別大小，單光子器件的發光區域僅有百納米級別大小。如果在LED器件的外圍形成了較深的臺階結構，將不不利于后續工藝和互聯。同時，具有臺階結構的非平面化的結構不利于器件的微縮，難于形成較小的器件。此外，LED器件的臺階結構不利于器件間的互聯，從而難以形成復雜的陣列。在刻蝕臺階結構時會造成刻蝕面的損傷，嚴重降低發光效率，小器件由于表面積占比高使得發光效率降低的尤為嚴重。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種微型LED器件及微型LED陣列。

本實用新型提供的技術方案如下：

一種微型LED器件，其特征在于，包括：

基底；

位于所述基底一側并間隔設置的第一高電阻層和第二高電阻層；

位于所述第一高電阻層和第二高電阻層之間，基于所述基底制作的第一N型半導體層、第一發光層和第一P型半導體層；

位于所述第二高電阻層遠離所述第一高電阻層一側，基于所述基底制作的第二N型半導體層、第二發光層和第二P型半導體層，其中，所述第一高電阻層和第二高電阻層的電阻大于所述第一N型半導體層、第一發光層、第一P型半導體層、第二N型半導體層、第二發光層和第二P型半導體層的電阻；

與所述第二N型半導體層相接觸的N型歐姆電極；

基于所述第一P型半導體層制作的第一P型歐姆電極。

進一步地，該微型LED器件還包括：

第三N型半導體層，所述第三N型半導體層基于所述基底制作形成，設置在所述第二高電阻層、所述第一N型半導體層以及所述第二N型半導體層三者與所述基底之間，所述N型歐姆電極與所述第三N型半導體層相接觸。

進一步地，該微型LED器件還包括：

基于所述第二P型半導體層制作的第二P型歐姆電極。

進一步地，所述基底包括襯底和基于所述襯底制作的緩沖層。

進一步地，所述第一高電阻層和第二高電阻層摻雜有C、N、Ar、B和F離子中的一種或多種。

本實用新型還提供了一種微型LED陣列，包括多個上述的微型LED器件，所述微型LED陣列中的微型LED器件成矩陣式排列，多個所述微型LED器件的第一N型半導體層或第二N型半導體層互相連通，多個所述微型LED器件之間通過所述第一高電阻層和第二高電阻層互相電隔離，多個所述微型LED器件的第一P型歐姆電極互相連通，多個所述微型LED器件的N型歐姆電極互相連通。