[發明專利]一種高一致性的Micro LED芯片及其制作方法

在審

• 申請號: 202110278339.8
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112951966A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 武杰;易翰翔;郝銳;李玉珠;吳光芬
• 申請（專利權）人: 廣東德力光電有限公司
• 主分類號: H01L33/38
• 分類號: H01L33/38;H01L33/58;H01L33/14;H01L33/00;H01L27/15
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;管瑩

本發明涉及Micro LED芯片技術領域，公開了一種高一致性的Micro LED芯片，包括襯底和設于襯底上的GaN基外延片，GaN基外延片自下而上依次設有N型GaN層、發光量子阱層和P型GaN層，N型GaN層上鍍設有N型電極層，P型GaN層上鍍設有P型電極層，GaN基外延片設有多個縱橫交錯分布的隔離槽，隔離槽將GaN基外延片劃分為多個矩陣陣列布置的發光單元，隔離槽位于N型GaN層的上方且裸露N型GaN層的頂面，隔離槽內的N型GaN層的裸露頂面鍍設有與N型電極層一體成型的內置N型電極層，內置N型電極層的側邊與發光單元相隔。同時本發明還公開了該芯片的制作方法，采用本發明，內置N型電極層的設置使電流在N型GaN層擴散時均勻分布，從而確保各發光單元發光時的亮度保持一致。

技術領域

本發明涉及Micro LED芯片技術領域，特別是涉及一種高一致性的Micro LED芯片及其制作方法。

背景技術

Micro LED技術，即LED微縮化和矩陣化技術，指的是在一個芯片上集成的高密度微小尺寸的LED陣列，如LED顯示屏每一個像素可定址、單獨驅動點亮，可看成是戶外LED顯示屏的微縮版，將發光單元距離從毫米級降低至微米級。現在的Micro LED芯片一般采用共N電極的工藝，P電極單獨驅動以控制各個發光單元的點亮。Micro LED芯片工作時，電流需從Micro LED芯片的N極回流至電源的負極，由于Micro LED芯片共N電極，因此電流會在外延層擴展，由于外延層的導電性能較差，因此可能會導致靠近N電極的發光單元和遠離N電極的發光單元在點亮時存在亮度不一致的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種確保各發光單元的發光亮度一致的高一致性的Micro LED芯片及其制作方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種高一致性的Micro LED芯片，包括襯底和設于所述襯底上的GaN基外延片，所述GaN基外延片自下而上依次設有N型GaN層、發光量子阱層和P型GaN層，所述N型GaN層上鍍設有N型電極層，所述P型GaN層上鍍設有P型電極層，其特征在于：所述GaN基外延片設有多個縱橫交錯分布的隔離槽，所述隔離槽將所述GaN基外延片劃分為多個矩陣陣列布置的發光單元，所述隔離槽位于所述N型GaN層的上方且裸露所述N型GaN層的頂面，所述隔離槽內的所述N型GaN層的裸露頂面鍍設有與所述N型電極層一體成型的內置N型電極層，所述內置N型電極層的側邊與所述發光單元相隔。

作為本發明的優選方案，所述N型GaN層上設有臺階，所述發光單元設于所述臺階上。

作為本發明的優選方案，所述發光單元上設有保護層，且所述保護層上設有裸露所述P型電極層的導電通道，所述內置N型電極層由所述保護層包覆。

作為本發明的優選方案，所述P型電極層通過所述導電通道凸出于所述P型GaN層。

作為本發明的優選方案，所述內置N型電極層的高度與所述發光量子阱層持平。

作為本發明的優選方案，所述P型GaN層與所述P型電極層之間設有ITO層。

作為本發明的優選方案，所述襯底為藍寶石襯底。

同時，本發明還提供了一種高一致性的Micro LED芯片的制作方法，包括以下步驟：

(1)、制作GaN基外延片，利用MOCVD設備在襯底上自下而上依次沉積出N型GaN層、發光量子阱層和P型GaN層，形成GaN基外延片；

(2)、在所述GaN基外延片上刻蝕出多個縱橫交錯分布的隔離槽，使N型GaN層的頂面裸露，同時將所述GaN基外延片劃分為多個矩陣陣列布置的發光單元；

(3)、在所述N型GaN層上鍍設N型電極層和內置N型電極層，其中所述內置N型電極層設于所述隔離槽內且所述N型電極層的側邊與所述發光單元相隔；

(4)、在所述發光單元的所述P型GaN層上鍍設ITO層；