[發明專利]微型LED顯示器及其制造方法

有效

• 申請號: 202110322711.0
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112864290B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 莊永漳
• 申請（專利權）人: 鐳昱光電科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/38;H01L33/00;H01L33/44
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明涉及一種微型LED顯示器，包括基板、鍵合層、第一摻雜型半導體層、多重量子阱層(MQW層)、第二摻雜型半導體層、鈍化層以及電極層。鍵合層形成在基板上，并且第一摻雜型半導體層形成在鍵合層上。MQW層形成在第一摻雜型半導體層上，第二摻雜型半導體層形成在MQW層上。第二摻雜型半導體層包括通過離子注入制成的隔離材料，并且鈍化層形成在第二摻雜型半導體層上。電極層形成在鈍化層上，通過鈍化層上的第一開口與第二摻雜型半導體層的一部分接觸。

相關申請的交叉引用

本發明要求2020年4月9日提交的，標題為“離子注入的微型LED(Ion-implantedMicro-LED)”的美國臨時專利申請第63/007,831號的優先權權益，其公開內容在此通過引用以整體并入。

技術領域

本發明涉及一種發光二極管(LED)結構和一種制造該LED結構的方法，更具體地，涉及一種具有被隔離層包圍的多個LED單元的LED結構及其制造方法。

背景技術

近年來，LED已經在照明應用中變得流行。作為光源，LED具有許多優點，包括更高的光效率、更低的能耗、更長的使用壽命、更小的尺寸以及更快的開關速度。

具有微型尺寸LED的顯示器被稱為微型LED(micro-LEDs)。微型LED顯示器具有形成單個像素元件的微型LED陣列。像素可以是顯示屏上的微小照明區域，可以由許多像素構成圖像。換句話說，像素可以是小的離散元素，它們一起構成顯示器上的圖像。像素通常以二維(2D)矩陣排列，并使用點、正方形、矩形或其他形狀表示。像素可以是顯示器或數字圖像的基本單元，并具有幾何坐標。

當制造微型LED時，經常使用諸如干法蝕刻或濕法蝕刻工藝來使各個微型LED電隔離。為了產生多個完全隔離的功能性微型LED臺面，常規過程通常完全蝕刻掉連續的功能性外延層。然而，當將常規微型LED臺面轉移到基板上或在轉移到諸如驅動電路基板等的基板之后，由于微型LED臺面的粘附性弱，所以完全隔離的功能性微型LED臺面可能容易從基板上剝離。當微型LED臺面變得更小時，這個問題變得更加嚴重。此外，在用于隔離微型LED臺面的常規蝕刻過程中，微型LED臺面的側壁可能被損壞并影響LED結構的光學和電學性質。

本發明的實施例通過提供一種具有被隔離層包圍的多個LED單元的LED結構及其制造方法而解決了上述問題，因此可以避免使用蝕刻過程的缺點。

發明內容

本發明公開了一種LED結構和形成該LED結構的方法的實施例。

在一個實施例中，公開了一種LED結構。該LED結構包括：基板；鍵合層；第一摻雜型半導體層；多重量子阱(Multiple Quantum Wells，MQW)層；第二摻雜型半導體層；鈍化層；以及電極層。鍵合層形成在基板上，并且第一摻雜型半導體層形成在鍵合層上。在第一摻雜型半導體層上形成MQW層，并且在MQW層上形成第二摻雜型半導體層。第二摻雜型半導體層包括通過離子注入制成的隔離材料，并且鈍化層形成在第二摻雜型半導體層上。電極層形成在鈍化層上，并通過鈍化層上的第一開口與第二摻雜型半導體層的一部分接觸。

在另一實施例中，公開了一種LED結構。該LED結構包括基板和形成在基板上的多個LED單元。每個LED單元包括：鍵合層，其形成在基板上；第一摻雜型半導體層，其形成在鍵合層上；多重量子阱層，其形成在第一摻雜型半導體層上；以及第二摻雜型半導體層，其形成在MQW層上。多個LED單元包括第一LED單元和與第一LED單元相鄰的第二LED單元。第一LED單元的第二摻雜型半導體層通過離子注入材料與第二LED單元的第二摻雜型半導體層電隔離。