[發明專利]一種減小光學串擾的新型Micro-LED顯示陣列及其制備方法

在審

• 申請號: 202011478135.0
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112599553A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 寇建權
• 申請（專利權）人: 天津賽米卡爾科技有限公司
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L33/32;H01L33/20;H01L33/22
• 代理公司: 天津創信方達專利代理事務所(普通合伙) 12247
• 代理人: 李京京

1.一種減小光學串擾的新型Micro-LED顯示陣列，其特征在于：包括藍寶石襯底(1)，本征GaN緩沖層(2)，n-GaN層(3)，InGaN/GaN多量子阱層(4)，p型電子阻擋層(5)，p-GaN層(6)，電流擴展層(7)，Micro-LED p型歐姆電極(8)，Micro-LED n型歐姆電極(9)，其中最底層為藍寶石襯底1，接著是本征GaN緩沖層(2)，本征GaN緩沖層(2)上依次覆蓋有n-GaN層(3)、InGaN/GaN多量子阱層(4)、p型電子阻擋層(5)、p-GaN層(6)、電流擴展層(7)及Micro-LED p型歐姆電極(8)，Micro-LED n型歐姆電極(9)位于n-GaN層(3)一角；Micro-LED p型歐姆電極(8)一側的器件側壁為傾斜側壁結構；各Micro-LED器件之間的間隔為20～100μm，其間隔曝露的nGaN表面是圖形化表面結構。

2.根據權利要求1所述的一種減小光學串擾的新型Micro-LED顯示陣列，其特征在于：藍寶石襯底(1)是藍寶石、SiC、Si、AlN、GaN或石英玻璃的其中一種，襯底1沿著外延生長方向的不同分成極性面[0001]襯底、半極性面[11-22]襯底或非極性面[1-100]襯底；

電流擴展層(7)的材料是ITO、Ni/Au、氧化鋅、石墨烯、鋁或金屬納米線的其中一種；

Micro-LED p型歐姆電極(8)的材質是Ni/Au、Cr/Au、Pt/Au或Ni/Al的其一種；

Micro-LED n型歐姆電極(9)材質是Al/Au、Cr/Au或Ti/Al/Ti/Au的其中一種。

3.根據權利要求1-2所述的一種減小光學串擾的新型Micro-LED顯示陣列，其特征在于：Micro-LED器件的傾斜側壁的傾斜角度為10°～85°。

4.根據權利要求1-3所述的一種減小光學串擾的新型Micro-LED顯示陣列，其特征在于：粗圖形化表面的高度為20nm-2000nm。

5.一種減小光學串擾的新型Micro-LED顯示陣列，制備方法包括以下步驟：

第一步，首先在MOCVD反應爐中，將襯底在1250～1350℃下進行烘烤，將襯底表面的異物進行清除，然后分別生長本征GaN緩沖層(2)、n-GaN層(3)、InGaN/GaN多量子阱層(4)、p型電子阻擋層(5)、p-GaN層(6)；

第二步，在第一步生長的基片上蒸鍍電流擴展層，材料為ITO；

第三步，在第二步得到的基片上通過光刻和刻蝕，按照器件的陣列分布，暴露至n-GaN層(3)，實現器件相互隔離，并且使側壁形成一定傾角的側壁；

第四步，通過納米球光刻技術、全息光刻或者納米壓印光刻技術以及刻蝕技術在暴露的n-GaN層(3)區域形得到錐形或者半球形GaN緩沖層(2)表面；

第五步，分別光刻并且蒸鍍出單個Micro-LED器件的p-型歐姆電極(8)和整個芯片單元的Micro-LED n型歐姆電極(9)。