[發明專利]一種應力調節微米LED芯片的制造方法

在審

• 申請號: 202110251012.1
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112909135A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 魏偉;苗中正;封然
• 申請（專利權）人: 鹽城師范學院
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種應力調節微米LED芯片的制造方法，屬于微米LED技術領域，本方法包括：制作帶有微納米尺度應力調節部件的襯底，在帶有應力部件的襯底生長微米LED晶圓，制作應力調節微米LED芯片，本發明的一種制造應力調節微米LED芯片的方法，使其通過應力調節部件對PN結區域產生應力，產生極化，產生電流的不均勻分布，提高微米LED的發光效率，同時通過增加絕緣應力調節部件刻蝕區代替微米LED芯片的半導體材料刻蝕區，避免了側壁損傷帶來的表面非輻射輻射效應，提高微米LED芯片的出光效率，同時通過紫外成像設備進行光刻，解決了現有普通光刻不能生產的難題，具有極大的創新性，具有節能環保，結構簡單等特點，具有極大的應用市場。

技術領域

本發明涉及制造微米LED的技術，尤其涉及一種應力調節微米LED芯片的制造方法，屬于微米LED技術領域。

背景技術

LED芯片的襯底和PN結材料的晶格失配，且普通尺寸的LED芯片面積較大，所以LED芯片的襯底和PN結材料產生很大的應力，此應力會在LED芯片有源區產生很大的極化效應，導致LED芯片電流分布不均勻，而這些都有助于提高LED芯片的出光效率，現有的微米LED技術不夠成熟，由于微米LED的尺寸較小，使得微米LED的應力釋放明顯，微米LED芯片的襯底和PN結材料產生的應力相比較普通LED芯片的應力很小，所以微米LED芯片有源區的極化效應不明顯，這使得微米LED芯片的電流非常均勻，而這些都大大降低了微米LED的出光效率。現有的微米LED缺乏一種可以產生應力的微米LED的制造方法。

此外微米LED芯片的表面積體積比相比較普通微米LED芯片要大的多，現有的微米LED經過側壁刻蝕后帶來的損傷比較嚴重，此損失會因為微米LED芯片的表面積體積比更大而更大，因為表面效應占比會更大，會導致現有微米LED載流子在側表面帶來嚴重的非輻射復合，嚴重降低了現有微米LED的出光效率，現有的方法可以通過后期處理來改善，改善效果有限且不能徹底解決這個問題，現有的微米LED芯片缺乏一種根本上解決側表面損傷帶來的低出光效率的制造方法。

現有的應力調節微米LED芯片的應力調節部件和中間的半導體材料在可見光下都是透明的，如何保證光刻的時候能區分應力調節部件和環繞中間的半導體材料是現有的光刻設備不能解決的難題，現有的LED制造方法缺乏一種普通光刻不能分辨應力調節部件和中間的半導體材料加工工藝的制造方法。

針對現有技術的不足，本領域的技術人員發明一種制造應力調節微米LED芯片的方法，來解決微米LED的應力分布均勻和側壁損傷帶來的非輻射復合效應問題，提高微米LED芯片的出光效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于提高微米LED出光效率的應力調節微米LED芯片的方法。

本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的：所述方法包括以下步驟：

步驟111：制作帶有微納米尺度應力調節部件的襯底；

步驟112：在帶有應力部件的襯底生長微米LED晶圓；

步驟113：制作應力調節微米LED芯片。

更進一步的，微納米尺度應力調節部件面積小于等于50000μm²；微納米尺度應力調節部件制作流程包括：

步驟1111：在襯底上沉積應力調節材料；

步驟1112：

制作垂直結構應力調節微米LED芯片時，結合光刻和刻蝕工藝將應力調節材料刻蝕成微納米尺度中空的環狀應力調節部件，應力調節材料中空的底部為導電襯底；

制作傳統結構應力調節微米LED芯片時，結合光刻和刻蝕工藝將應力調節材料刻蝕成微納米尺度中空的帶有缺口的環狀調節部件，應力調節材料中空的底部為導電襯底或非導電襯底。

更進一步的，襯底為導電襯底或不導電襯底；導電襯底為硅襯底或碳化硅襯底，不導電襯底為藍寶石襯底或氧化鎵襯底。