[發明專利]微型發光二極管陣列及其制備方法

在審

• 申請號: 202011145792.3
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112151650A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 畢文剛
• 申請（專利權）人: 江蘇第三代半導體研究院有限公司
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38;H01L33/46;H01L21/78;H01L27/15;H01L33/06
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

1.一種微型發光二極管陣列，其特征在于，包括：

支撐襯底；

圖形化絕緣層，所述圖形化絕緣層設置于支撐襯底表面且具有鏤空部，所述鏤空部的側壁覆蓋光反射層；

發光二極管的發光結構，所述發光結構設置在所述鏤空部中，并再設置有第一電極和第二電極；以及

驅動電路基板，鍵合設置于所述發光二極管的發光結構的第一和/或第二電極表面，所述發光二極管的發光結構的第一和/或第二電極與驅動電路基板表面對應的電極對準。

2.根據權利要求1所述的微型發光二極管陣列，其特征在于，所述支撐襯底包括支撐層和表面的外延層，支撐層選自于藍寶石、碳化硅、硅、氮化鎵、以及氮化鋁中的任一種，表面的外延層選自于GaN/InGaN、以及AlN/GaN/InGaN中的任意一種；或支撐層選自于GaAs、GaP、以及InP中的任意一種，外延層選自于AlGaAs、AlInP或其任意組合；或支撐層選自于藍寶石、碳化硅、硅、氮化鎵、以及氮化鋁的任意一種，外延層選自于GaN、AlN、AlGaN或其任意組合；其中外延層通過金屬有機化合物化學氣相沉積(MOCVD)、分子束外延(MBE)或其組合形成。

3.根據權利要求1所述的微型發光二極管陣列，其特征在于，所述圖形化絕緣層的材料選自于SiO_x、SiN_x、以及TiO_x中的任意一種，并采用原子層沉積、PECVD、磁控濺射或結合方式形成。

4.根據權利要求1所述的微型發光二極管陣列，其特征在于，所述光反射層材料由兩種不同折射率的絕緣材料交替疊層組成，選自于二氧化鉿/二氧化硅交替疊層、二氧化硅/氧化鉭交替疊層、五氧化鈮(Nb₂O₅)和二氧化硅交替疊層、二氧化鋯和二氧化硅交替疊層、以及二氧化硅/二氧化鈦交替疊層中的任意一種或多種的組合，并采用原子層沉積、PECVD、電子束蒸鍍、磁控濺射中的任意一種或多種的組合工藝形成。

5.根據權利要求1所述的微型發光二極管陣列，其特征在于，光反射層由覆蓋絕緣材料的具有反光特性的金屬層組成。

6.根據權利要求1所述的微型發光二極管陣列，其特征在于，在發光結構的相對兩表面分別設置第一電極和第二電極，所述驅動電路基板鍵合設置于所述發光二極管的發光結構的第一電極表面，所述發光二極管的發光結構的第一電極與驅動電路基板表面對應的電極對準。

7.根據權利要求1所述的微型發光二極管陣列，其特征在于，在發光結構的同側表面設置第一電極和第二電極，所述驅動電路基板鍵合設置于所述發光二極管的發光結構的第一和第二電極表面，所述發光二極管的發光結構的第一和第二電極與驅動電路基板表面對應的電極對準。

8.一種微型發光二極管陣列的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供一支撐襯底；

在所述支撐襯底表面制作圖形化的絕緣層；

在所述圖形化絕緣層的鏤空部側壁生長光反射層；

在所述圖形化的絕緣層的鏤空處生長發光二極管的發光結構；

在所述發光二極管的發光結構的暴露表面制作第一電極；

將所述已經具備發光結構的支撐襯底與一驅動電路基板鍵合，所述發光二極管的發光結構的第一電極與驅動電路基板表面對應的電極對準；

去除所述支撐襯底，并在暴露出的發光二極管的發光結構表面制作第二電極。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在所述圖形化絕緣層的鏤空部側壁生長光反射層的步驟，進一步包括：

在所述圖形化絕緣層表面生長連續的光反射層；

在所述連續的光反射層表面涂敷連續的光刻膠層；

對鏤空部底部的光刻膠層顯影去除，保留側壁的側面覆蓋的光刻膠層；

刻蝕去除底部暴露出來的光反射層，保留在所述圖形化絕緣層的鏤空部側壁生長的光反射層。