CN112103305B - 基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示装置 - Google Patents

基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112103305B
CN112103305B CN202010991401.3A CN202010991401A CN112103305B CN 112103305 B CN112103305 B CN 112103305B CN 202010991401 A CN202010991401 A CN 202010991401A CN 112103305 B CN112103305 B CN 112103305B
Authority
CN
China
Prior art keywords
micro
layer
substrate
graphene
injection layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010991401.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112103305A (zh
Inventor
黎大兵
陈洋
孙晓娟
蒋科
张山丽
贾玉萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN202010991401.3A priority Critical patent/CN112103305B/zh
Publication of CN112103305A publication Critical patent/CN112103305A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112103305B publication Critical patent/CN112103305B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
    • H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/42—Transparent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0016—Processes relating to electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了基于微图案化石墨烯的Micro‑LED阵列及其制备方法、显示装置，该阵列包括：衬底；图案化石墨烯层，其阵列分布在衬底一侧；电子注入层，位于衬底靠近图案化石墨烯层一侧，电子注入层在衬底上投影位于相邻图案化石墨烯层之间；多量子阱层，位于电子注入层远离衬底一侧；空穴注入层，位于多量子阱层远离衬底一侧；n型接触电极，位于图案化石墨烯层远离衬底一侧；p型接触电极，位于空穴注入层远离衬底一侧。本发明Micro‑LED阵列，石墨烯良好的导电性还能够直接作为Micro‑LED的底电极，图案化石墨烯层与电子注入层之间接触形成良好的导电通路，实现电子由图案化石墨烯层到Micro‑LED的有效注入。

Description

基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示 装置
技术领域
本发明涉及LEDs制备技术领域，尤其涉及一种基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示装置。
背景技术
三族氮化物材料主要包括InN、GaN和AlN，能够以任意比例混合形成三元及四元合金，其直接带隙在0.7-6.2eV可调。基于此，三族氮化物材料作为LED的发光层能够实现从深紫外到可见红光的宽波段光发射，对应的Micro-LED满足全色彩显示的应用需求。对比于市场上较为成熟的OLEDs技术方案，其具有发光亮度高、能耗低及使用寿命长等优势，在TV、智能手机、车载导航、AR/VR等领域具有较高的应用潜力。
目前，Micro-LED的主流工艺通常是基于完整的氮化物外延片进行光刻掩膜、“台面”刻蚀等处理实现微结构阵列的制备。然而，基于蓝宝石、SiC等异质外延衬底生长的氮化物材料存在较高的位错密度和残余应力，严重制约LED外延片质量；此外，基于完整外延片的LED制备工艺较为复杂，ICP刻蚀等后处理工艺产生的侧面边界存在较多缺陷，对于高性能Micro-LED的制备还存在巨大的挑战。相关研究报道以氧化硅作为掩膜，直接在蓝宝石等衬底上外延生长氮化物材料的微结构，可作为Micro-LED发光器件及显示设备的微尺寸像素单元阵列。但氧化硅本身为绝缘体材料，不具备导电性能，在器件后续制备工艺中仍需要考虑底电极的插入问题。
基于上述缺陷，有必要对现有的Micro-LED发光器件进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示装置，以解决现有的Micro-LED发光器件存在的缺陷。
第一方面，本发明提供了一种基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列，包括:
衬底；
图案化石墨烯层，其阵列分布在所述衬底一侧；
电子注入层，位于所述衬底靠近所述图案化石墨烯层一侧，所述电子注入层在所述衬底上投影位于相邻所述图案化石墨烯层之间；
多量子阱层，位于所述电子注入层远离所述衬底一侧；
空穴注入层，位于所述多量子阱层远离所述衬底一侧；
n型接触电极，位于所述图案化石墨烯层远离所述衬底一侧；
p型接触电极，位于所述空穴注入层远离所述衬底一侧。
优选的是，所述电子注入层为n-GaN电子注入层，所述多量子阱层为GaN/InGaN多量子阱层，所述空穴注入层为p-GaN空穴注入层。
优选的是，所述n型接触电极为Ni/Au接触电极，所述p型接触电极为Ti/Al接触电极。
优选的是，所述多量子阱层的阱层/垒层周期数为n；其中，8≤n≤15，n为整数；所述多量子阱层的阱层厚度为2～5nm，所述多量子阱层的垒层厚度为10～14nm。
优选的是，所述衬底包括：
基底；
GaN模板层，位于基底一侧，其中所述图案化石墨烯层阵列分布在所述GaN模板层一侧。
第二方面，本发明还提供了一种基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法，包括：
提供一衬底；
制备石墨烯；
将石墨烯转移至衬底上，在石墨烯表面旋涂光刻胶，通过光刻工艺在石墨烯表面制备阵列分布的光刻胶掩膜层；
除去未被光刻胶覆盖的石墨烯，除去阵列分布的光刻胶掩膜层，得到阵列分布的图案化石墨烯层；
在衬底上位于相邻图案化石墨烯层之间由下至上依次制备电子注入层、多量子阱层以及空穴注入层；
在阵列分布的图案化石墨烯层表面制备n型接触电极，在空穴注入层表面制备p型接触电极。
优选的是，将石墨烯转移至衬底上的方法包括：PMMA辅助的湿法转移法、热释放胶带转移法、卷对卷转移法和PDMS辅助转移法中的一种。
优选的是，利用Ar等离子体刻蚀以除去未被光刻胶覆盖的石墨烯，其中Ar流量为45～55sccm，刻蚀时间为812min。
优选的是，所述电子注入层为n-GaN电子注入层，所述多量子阱层为GaN/InGaN多量子阱层，所述空穴注入层为p-GaN空穴注入层；所述n型接触电极为Ni/Au接触电极，所述p型接触电极为Ti/Al接触电极。
第三方面，本发明还提供了一种显示装置，包括所述的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列。
本发明的一种基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列，基于石墨烯材料的独特性能，选取石墨烯作为图形掩膜，在衬底上外延生长制备得到Micro-LED阵列，由于Micro-LED阵列较大的比表面积，结构间的分离有利于实现应力释放并降低缺陷态密度，提高Micro-LED阵列器件性能。此外，石墨烯良好的导电性还能够直接作为Micro-LED的底电极，图案化石墨烯层与电子注入层之间接触形成良好的导电通路，实现电子由图案化石墨烯层到Micro-LED的有效注入；
(2)本发明的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法，利用氮化物材料在石墨烯表面难以成核的性质，以石墨烯作为掩膜在衬底上直接外延生长各功能层即得到基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的器件结构，由于Micro-LED阵列较大的比表面积，结构间的分离有利于实现应力释放并降低缺陷态密度，提高Micro-LED器件性能。此外，石墨烯良好的导电性还能够直接作为Micro-LED的底电极。因此，该方法用于制备Micro-LED阵列具有工艺简单、成本低廉、可操作性强等优势，进一步结合Micro-LED阵列像素单元控制发光，在LED显示面板等领域具备实用潜力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的其中一个实施例的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的结构示意图；
图2为本发明的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的结构示意图；
图3为本发明的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法流程图；
图4～7为本申请实施例制作Micro-LED阵列时，不同制作过程对应的Micro-LED阵列结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列，包括:
衬底1；
图案化石墨烯层2，其阵列分布在衬底1一侧；
电子注入层3，位于衬底1靠近图案化石墨烯层2一侧，电子注入层3在衬底1上投影位于相邻图案化石墨烯层2之间；
多量子阱层4，位于电子注入层3远离衬底1一侧；
空穴注入层5，位于多量子阱4层远离衬底1一侧；
n型接触电极6，位于图案化石墨烯层2远离衬底1一侧；
p型接触电极7，位于空穴注入层5远离衬底1一侧。
需要说明的是，本申请实施例中，石墨烯作为一种新兴的二维材料，具有高的透明度、良好的导电性、良好的热稳定性和化学稳定性，石墨烯以C原子在面内SP2杂化成键，由于其表面缺少悬挂键，面间仅以弱的范德华作用力相连，Ga原子和Al原子在石墨烯表面的迁移能垒较低，且难以吸附并成键/成核生长。基于石墨烯材料的独特性能，选取石墨烯作为图形掩膜，在衬底上外延生长制备得到Micro-LED阵列，由于Micro-LED阵列较大的比表面积，结构间的分离有利于实现应力释放并降低缺陷态密度，提高Micro-LED阵列器件性能。此外，石墨烯良好的导电性还能够直接作为Micro-LED的底电极，图案化石墨烯层与电子注入层之间接触形成良好的导电通路，实现电子由图案化石墨烯层到Micro-LED的有效注入。本申请实施例的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的发光波长能够覆盖红光到紫外波段。
在一些实施例中，电子注入层3采用n-GaN电子注入层，其中，n-GaN电子注入层中掺杂原子为Si，掺杂Si源为SiH4，显然，实际中电子注入层3还可以采用n型AlN层、InGaN层、AlGaN层、InAlN层或InGaAlN层等。
在一些实施例中，多量子阱层4为GaN/InGaN多量子阱层，多量子阱层的阱层/垒层周期数为n；其中，8≤n≤15，n为整数，具体的，本申请实施例中多量子阱层的阱层/垒层周期数n为10，多量子阱层的阱层厚度为2nm～5nm，多量子阱层的垒层厚度为10nm～14nm，具体的，多量子阱层的阱层(即InGaN阱层)厚度为3nm，多量子阱层的垒层(GaN垒层)厚度为12nm；实际中可以灵活调控量子阱中的In、Al和Ga的组分比例，以实现不同发光波长的Micro-LEDs制备。
在一些实施例中，空穴注入层5为p-GaN空穴注入层，其中，p-GaN空穴注入层中掺杂原子为Mg，掺杂Mg源为Cp2Mg(二茂镁)；显然实际中，空穴注入层还可以采用p型InGaN层、AlGaN层或InGaAlN层等。
在一些实施例中，n型接触电极6为Ni/Au接触电极，其中，Ni金属厚度为30nm，Au金属厚度为30nm；显然，实际中n型接触电极6还可采用Ni、Au、Cu、Pt或Ti等金属。
在一些实施例中，p型接触电极7为Ti/Al接触电极，其中，Ti金属厚度为20nm，Al金属厚度为40nm；显然，实际中p型接触电极7还可采用Ti、Al、Cr等金属。
在一些实施例中，如图2所示，衬底包括：
基底11；
GaN模板层12，位于基底11一侧，其中图案化石墨烯层2阵列分布在GaN模板层12一侧。
本实施例中选用蓝宝石基底，同时在蓝宝石基底一侧设置GaN模板层，以蓝宝石为基底，同时设置GaN模板层，这样能够实现高质量n-GaN电子注入层的直接外延生长，避免由于蓝宝石基底和n-GaN晶格失配造成高的缺陷态密度；显然实际中基底还可选用玻璃基底、石英基底、高熔点金属衬底等。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法，如图3所示，包括以下步骤：
S1、提供一衬底；
S2、制备石墨烯；
S3、将石墨烯转移至衬底上，在石墨烯表面旋涂光刻胶，通过光刻工艺在石墨烯表面制备阵列分布的光刻胶掩膜层；
S4、除去未被光刻胶覆盖的石墨烯，除去阵列分布的光刻胶掩膜层，得到阵列分布的图案化石墨烯层；
S5、在衬底上位于相邻石墨烯之间由下至上依次制备电子注入层、多量子阱层以及空穴注入层；
S6、在阵列分布的图案化石墨烯层表面制备n型接触电极，在空穴注入层表面制备p型接触电极。
需要说明的是，本申请实施例中，采用化学气相沉积(CVD)法在催化Cu金属上生长高质量的单层石墨烯材料，其中，CH4作为石墨烯生长的C源、H2提供还原氛围、Ar作为载气；显然制备石墨烯的方法还可采用其它传统方法如：机械剥离法、SiC外延生长、氧化石墨还原法等。
在一些实施例中，将制备得到的石墨烯转移至衬底上的方法包括：PMMA辅助的湿法转移法、热释放胶带转移法、卷对卷转移法和PDMS辅助转移法中的一种。具体的，PMMA辅助的湿法转移法具体为：以PMMA作为支撑层将催化金属Cu上的单层石墨烯转移至衬底1(主要包括涂胶、Cu衬底的腐蚀、转移和去胶等步骤)。在石墨烯单次转移基础上，重复此工艺即可在衬底1上形成多层石墨烯。
在一些实施例中，将石墨烯转移至衬底1上，然后在石墨烯表面旋涂光刻胶，具体的，旋涂S1805G(4)光敏聚合物，然后结合传统的的光刻工艺(紫外曝光、显影等)制备直径20um，周期40um的图形化的微孔光刻胶掩膜层8。此外，可根据Micro-LED阵列的设计需求，灵活调整光刻胶图形的孔尺寸、周期和形状。
在一些实施例中，利用Ar等离子体刻蚀以除去未被光刻胶覆盖的石墨烯，其中刻蚀条件为：Ar流量为45～55sccm、刻蚀时间为8～12min、功率为50％，具体的本申请实施例中Ar流量为50sccm，功率50％，刻蚀时间为10min。刻蚀结束后，在90℃的丙酮中溶解去除阵列分布的光刻胶掩膜层8，进而在衬底1得到阵列分布的图案化石墨烯层2。
在一些实施例中，电子注入层为n-GaN电子注入层，多量子阱层为GaN/InGaN多量子阱层，空穴注入层为p-GaN空穴注入层，具体的，利用MOCVD在衬底1上制备电子注入层3、多量子阱层4以及空穴注入层5，由于石墨烯表面GaN的成核能垒较高，Ga原子将迁移运动到衬底1表面吸附并成核生长，因此，能够直接在衬底上外延生长得到Micro-LED阵列。
在一些实施例中，n型接触电极6为Ni/Au接触电极，其中，Ni金属厚度为30nm，Au金属厚度为30nm；p型接触电极7为Ti/Al接触电极，其中，Ti金属厚度为20nm，Al金属厚度为40nm；具体的，利用套刻工艺，通过电子束蒸发设备分别在裸露石墨烯上制备Ni/Au接触电极，在p-GaN上制备Ti/Al接触电极，然后将Ni/Au接触电极于900℃快速热退火，将Ti/Al接触电极于550℃快速热退火，以形成欧姆接触以保证载流子的有效注入。
在一些实施例中，衬底1包括：基底11；GaN模板层12，位于基底11一侧，其中图案化石墨烯层2阵列分布在GaN模板层12一侧；具体的，基底11选用蓝宝石基底。可通过MOCVD法在蓝宝石基底上生长GaN模板层12，GaN模板层12采用两步法生长工艺即：先在900℃下低温生长20nm的GaN作为成核层和缓冲层，降低由于蓝宝石基底和GaN晶格失配造成的缺陷；然后基于低温GaN缓冲层继续高温(1000℃)外延生长3um的GaN层即得到GaN模板层12。现有技术中通过在蓝宝石衬底上生长的石墨烯晶体，但生长的石墨烯晶体质量较差，不能满足作为良好掩膜层外延生长Micro-LEDs阵列的需求，而通过本申请实施例中，通过在Cu金属上生长石墨烯，然后转移至蓝宝石衬底上，所得到的石墨烯晶体质量高、结构完整，可以作为良好掩膜层外延生长Micro-LEDs阵列的需求。
本发明的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法，利用氮化物材料在石墨烯表面难以成核的性质，以石墨烯作为掩膜在衬底上直接外延生长各功能层即得到基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的器件结构。由于Micro-LED阵列较大的比表面积，结构间的分离有利于实现应力释放并降低缺陷态密度，提高Micro-LED器件性能。此外，石墨烯良好的导电性还能够直接作为Micro-LED的底电极。因此，该方法用于制备Micro-LED阵列具有工艺简单、成本低廉、可操作性强等优势，进一步结合Micro-LED阵列像素单元控制发光，在LED显示面板等领域具备实用潜力。通过调控Micro-LED的多量子阱中金属组分比例，进而使制备得到的Micro-LED阵列的发光波长能够覆盖红光到紫外波段。
以下进一步说明基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法，如图4～7所示，图4中显示了将石墨烯转移至衬底后的结构示意图；图5显示了在石墨烯表面旋涂光刻胶后的结构示意图；图6显示了除去未被光刻胶覆盖的石墨烯后的结构示意图；图7为除去阵列分布的光刻胶掩膜层后的结构示意图；参考图2，为制备电子注入层3、多量子阱层4以及空穴注入层5、n型接触电极6、p型接触电极7后Micro-LED阵列的结构示意图。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种显示装置，包括前述各实施例的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列，由于该显示装置包括Micro-LED阵列，进而具有前述各Micro-LED阵列的优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列，其特征在于，包括：衬底；
图案化石墨烯层，其阵列分布在所述衬底一侧；
电子注入层，位于所述衬底靠近所述图案化石墨烯层一侧，所述电子注入层在所述衬底上投影位于相邻所述图案化石墨烯层之间；
多量子阱层，位于所述电子注入层远离所述衬底一侧；
空穴注入层，位于所述多量子阱层远离所述衬底一侧；
n型接触电极，位于所述图案化石墨烯层远离所述衬底一侧；
p型接触电极，位于所述空穴注入层远离所述衬底一侧；
所述电子注入层为n-GaN电子注入层，所述多量子阱层为GaN/InGaN多量子阱层，所述空穴注入层为p-GaN空穴注入层。
2.如权利要求1所述的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列，其特征在于，所述n型接触电极为Ni/Au接触电极，所述p型接触电极为Ti/Al接触电极。
3.如权利要求1所述的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列，其特征在于，所述多量子阱层的阱层/垒层周期数为n；其中，8≤n≤15，n为整数；所述多量子阱层的阱层厚度为2～5nm，所述多量子阱层的垒层厚度为10～14nm。
4.如权利要求1所述的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列，其特征在于，所述衬底包括：
基底；
GaN模板层，位于基底一侧，其中所述图案化石墨烯层阵列分布在所述GaN模板层一侧。
5.基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法，其特征在于，包括：
提供一衬底；
制备石墨烯；
将石墨烯转移至衬底上，在石墨烯表面旋涂光刻胶，通过光刻工艺在石墨烯表面制备阵列分布的光刻胶掩膜层；
除去未被光刻胶覆盖的石墨烯，除去阵列分布的光刻胶掩膜层，得到阵列分布的图案化石墨烯层；
在衬底上位于相邻图案化石墨烯层之间由下至上依次制备电子注入层、多量子阱层以及空穴注入层；
在阵列分布的图案化石墨烯层表面制备n型接触电极，在空穴注入层表面制备p型接触电极。
6.如权利要求5所述的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法，其特征在于：将石墨烯转移至衬底上的方法包括：PMMA辅助的湿法转移法、热释放胶带转移法、卷对卷转移法和PDMS辅助转移法中的一种。
7.如权利要求5所述的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法，其特征在于：利用Ar等离子体刻蚀以除去未被光刻胶覆盖的石墨烯，其中Ar流量为45～55sccm，刻蚀时间为8～12min。
8.如权利要求5所述的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列的制备方法，其特征在于：所述电子注入层为n-GaN电子注入层，所述多量子阱层为GaN/InGaN多量子阱层，所述空穴注入层为p-GaN空穴注入层；所述n型接触电极为Ni/Au接触电极，所述p型接触电极为Ti/Al接触电极。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～4任一所述的基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列。
CN202010991401.3A 2020-09-21 2020-09-21 基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示装置 Active CN112103305B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010991401.3A CN112103305B (zh) 2020-09-21 2020-09-21 基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010991401.3A CN112103305B (zh) 2020-09-21 2020-09-21 基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112103305A CN112103305A (zh) 2020-12-18
CN112103305B true CN112103305B (zh) 2022-05-27

Family

ID=73759102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010991401.3A Active CN112103305B (zh) 2020-09-21 2020-09-21 基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112103305B (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3470623B2 (ja) * 1998-11-26 2003-11-25 ソニー株式会社 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の成長方法、半導体装置の製造方法および半導体装置
JP2003258316A (ja) * 2002-02-21 2003-09-12 Korai Kagi Kofun Yugenkoshi 発光輝度を高めた発光ダイオードとその製造方法
KR20120029171A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 삼성엘이디 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
CN103378234B (zh) * 2012-04-25 2016-02-17 清华大学 发光二极管
KR102075986B1 (ko) * 2014-02-03 2020-02-11 삼성전자주식회사 반도체 발광소자
CN109659413A (zh) * 2018-12-28 2019-04-19 华灿光电（浙江）有限公司 一种发光二极管芯片及其制作方法
CN110137336A (zh) * 2019-06-17 2019-08-16 上海工程技术大学 紫外光led芯片制造方法以及紫外光led芯片
CN110504384B (zh) * 2019-08-29 2022-04-12 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光器件和显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
CN112103305A (zh) 2020-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10517155B2 (en) Methods and apparatus for vertically stacked multicolor light-emitting diode (LED) display
JP3219854U (ja) Ｉｉｉ−ｖ族窒化物半導体エピタキシャルウエハ及びｉｉｉ−ｖ族窒化物半導体デバイス
JP5779655B2 (ja) 化合物半導体装置及びその製造方法
TWI501420B (zh) 發光二極體
TW201344970A (zh) 發光二極體
WO2014073139A1 (ja) 紫外半導体発光素子およびその製造方法
KR102094471B1 (ko) 질화물 반도체층의 성장방법 및 이에 의하여 형성된 질화물 반도체
TW201244172A (en) Light-emitting diode
CN102334203B (zh) 发光器件的制造方法
CN116565098B (zh) 氮化镓发光二极管外延片及其生长工艺
WO2021226867A1 (zh) 紫外led及其制作方法
KR100820836B1 (ko) 발광 다이오드 제조방법
CN109686821B (zh) 一种发光二极管的外延片的制备方法
CN111477727A (zh) 一种改善电流扩展层的led芯片及制作方法
CN112103305B (zh) 基于微图案化石墨烯的Micro-LED阵列及其制备方法、显示装置
KR20080114049A (ko) 반도체 소자의 제조 방법
CN111326610A (zh) 基于绝缘衬底的纳米柱led芯片及其制备方法
KR100786797B1 (ko) 실리콘 기판 3족 질화물계 적층구조를 가지는 발광다이오드및 그 제작방법
JP2011258631A (ja) 発光ダイオード素子およびその製造方法
KR20120029256A (ko) 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법
CN113013299B (zh) 发光二极管外延片及其生长方法
CN112242469A (zh) 一种基于石墨烯电极的垂直结构深紫外led及其制备方法
CN112993099B (zh) 一种具有保护层led芯片的制作方法
CN110838539B (zh) 一种硅基氮化镓外延结构及其制作方法
CN110729383B (zh) 一种基于AlN/PSS复合衬底的高亮度发光二极管及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant