[發明專利]一種集成結構Micro-LED顯示器及其制備方法

有效

• 申請號: 202011596113.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112701139B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 周圣軍;杜鵬;雷宇
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L21/77;H01L33/32;H01L33/46;H01L33/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李艷景

1.一種集成結構Micro-LED顯示器，其特征在于，包括Micro-LED芯片陣列，所述Micro-LED芯片包括p-Si襯底、Micro-LED主體、第一金屬場效應晶體管、第二金屬場效應晶體管和電容；其中：

所述Micro-LED主體從下到上依次包括：鍵合金屬層、TiO₂/SiO₂ DBR、ITO層、Mg摻雜p-GaN層、Mg摻雜p-AlGaN電子阻擋層、InGaN/GaN多量子阱層、InGaN/GaN超晶格應力釋放層、表面粗化的Si摻雜n-GaN層；

所述Micro-LED主體為具有一個臺階面的臺階結構，所述臺階面為所述Mg摻雜p-GaN層的上表面；

所述Micro-LED主體還包括n電極和p電極，所述n電極連接于表面粗化的Si摻雜n-GaN表面；所述p電極連接于臺階面；

所述Micro-LED主體通過所述鍵合金屬層與所述p-Si襯底連接；

所述第一金屬場效應晶體管、所述第二金屬場效應晶體管和所述電容設置于所述p-Si襯底上，控制所述Micro-LED主體。

2.根據權利要求1所述的集成結構Micro-LED顯示器，其特征在于，所述Micro-LED主體、所述第二金屬場效應晶體管和所述第一金屬場效應晶體管在所述p-Si襯底上按順序排布，其中所述電容設于所述第二金屬場效應晶體管的柵極旁邊。

3.根據權利要求1所述的集成結構Micro-LED顯示器，其特征在于，通過以下連接方式控制Micro-LED主體：Micro-LED主體的p電極連接驅動電壓V_DD輸入端，n電極連接第二金屬場效應晶體管的漏極；第一金屬場效應晶體管的柵極連接掃描信號V_Scan輸入端，漏極連接數據信號V_Data輸入端，源極連接電容和第二金屬場效應晶體管的柵極；第二金屬場效應晶體管的源極連接公共電流輸出端，實現Micro-LED芯片的有源驅動。

4.根據權利要求1所述的集成結構Micro-LED顯示器，其特征在于，鍵合金屬層厚度為1.5-2um、TiO₂/SiO₂ DBR厚度為2-2.5um、ITO層厚度為95-105nm、Mg摻雜p-GaN層厚度為100-120nm、Mg摻雜p-AlGaN電子阻擋層厚度為15-25nm、InGaN/GaN多量子阱層厚度為175-185nm、InGaN/GaN超晶格應力釋放層厚度為195-205nm、表面粗化的Si摻雜n-GaN層厚度為2-3um。