CN112701139B - 一种集成结构Micro-LED显示器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种集成结构Micro‑LED显示器及其制备方法。包括Micro‑LED芯片阵列，芯片包括p‑Si衬底、Micro‑LED主体、两个晶体管和电容；Micro‑LED主体为台阶结构，从下到上包括：键合金属层、TiO2/SiO2DBR、ITO层、Mg掺杂p‑GaN层、Mg掺杂p‑AlGaN电子阻挡层、InGaN/GaN多量子阱层、InGaN/GaN超晶格应力释放层、表面粗化的Si掺杂n‑GaN层，其中Mg掺杂p‑GaN层上表面为台阶面，主体通过键合金属层与衬底相连。该结构无需Micro‑LED的大量转移即可实现有源驱动，改善了GaN外延层的晶体质量，提高了Micro‑LED的光电性能。
Description
技术领域
本发明属于半导体器件领域，具体涉及一种集成结构Micro-LED显示器及其制备方法。
背景技术
目前，氮化镓基二极管主要应用于照明和显示器。在显示器领域，与基于LCD或OLED的主流技术相比，Micro-LED具有更高的发光效率、更高的对比度和更高的能效。由于Micro-LED具有这些优势，它可被应用于可穿戴设备、抬头显示、高分辨率显示屏，具有广泛的应用前景。
Micro-LED的驱动方式主要有两种：有源驱动(AM)和无源驱动(PM)。有源驱动中，一个Micro-LED驱动电路至少需要两个晶体管和一个电容，其结构较无源驱动结构更复杂。但相较于无源驱动，有源驱动具有驱动能力更强、亮度均匀性和对比度更好、独立可控性和分辨率更高等诸多优势。因此，配合以有源驱动和Micro-LED阵列是生产制造高分辨率显示器的一大发展趋势。
目前制造高分率显示器的方法有：(1)先制备Micro-LED，然后将其转移到晶体管驱动矩阵上。这种方法由于转移的Micro-LED数目庞大，因此良率和成本一直是限制其发展的瓶颈。(2)直接在Si衬底上直接集成制造Micro-LED和晶体管电路。这种方法由于GaN和Si衬底存在较大的热失配和晶格失配，因此外延层晶体质量低，影响LED的光电性能。
发明内容
为了解决现有技术的上述不足，本发明提出一种集成结构Micro-LED显示器及其制备方法。该结构无需Micro-LED的大量转移即可实现有源驱动，同时改善了GaN外延层的晶体质量，提高了Micro-LED的光电性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种集成结构Micro-LED显示器，包括Micro-LED芯片阵列，所述Micro-LED芯片包括p-Si衬底、Micro-LED主体、第一金属场效应晶体管、第二金属场效应晶体管和电容；其中：
所述Micro-LED主体从下到上依次包括：键合金属层、TiO2/SiO2 DBR、ITO层、Mg掺杂p-GaN层、Mg掺杂p-AlGaN电子阻挡层、InGaN/GaN多量子阱层(InGaN/GaN MQWs)、InGaN/GaN超晶格应力释放层(InGaN/GaN SRL)、表面粗化的Si掺杂n-GaN层；
所述Micro-LED主体为具有一个台阶面的台阶结构，所述台阶面为所述Mg掺杂p-GaN层的上表面；
所述Micro-LED主体还包括n电极和p电极，所述n电极连接于表面粗化的n-GaN表面；所述p电极连接于台阶面；
所述Micro-LED主体通过所述键合金属层与所述p-Si衬底连接；
所述第一金属场效应晶体管、所述第二金属场效应晶体管和所述电容设置于所述p-Si衬底上，控制所述Micro-LED主体。
按上述方案，所述Micro-LED主体、所述第二金属场效应晶体管和所述第一金属场效应晶体管在所述p-Si衬底上按顺序排布，其中所述电容设于所述第二金属场效应晶体管的栅极旁边。
按上述方案，通过以下连接方式控制Micro-LED主体：Micro-LED主体的p电极连接驱动电压VDD输入端，n电极连接第二金属场效应晶体管的漏极；第一金属场效应晶体管的栅极连接扫描信号VScan输入端，漏极连接数据信号VData输入端，源极连接电容和第二金属场效应晶体管的栅极；第二金属场效应晶体管的源极连接公共电流输出端，实现Micro-LED芯片的有源驱动。
按上述方案，所述Si掺杂n-GaN层通过KOH溶液进行表面粗化。
按上述方案，所述n电极的金属层为Ti/Pt/Au层，所述p电极的金属层为Ti/Pt/Au层。
按上述方案，键合金属层厚度为1.5-2um、TiO2/SiO2 DBR厚度为2-2.5um、ITO层厚度为95-105nm、Mg掺杂p-GaN层厚度为100-120nm、Mg掺杂p-AlGaN电子阻挡层厚度为15-25nm、InGaN/GaN多量子阱层厚度为175-185nm、InGaN/GaN超晶格应力释放层厚度为195-205nm、表面粗化的Si掺杂n-GaN层厚度为2-3um。
一种上述集成结构Micro-LED显示器的制备方法，包括以下步骤：
S1.在图形化的蓝宝石衬底上外延生长LED外延层，所述外延层从下到上依次包括：低温GaN缓冲层(GaN buffer layer)、未掺杂的GaN层(u-GaN)、Si掺杂n-GaN层、InGaN/GaN超晶格应力释放层(InGaN/GaN SRL)、InGaN/GaN多量子阱层(GaN MQWs)、Mg掺杂p-AlGaN电子阻挡层和Mg掺杂p-GaN层；
S2.在步骤S1得到的LED外延层的Mg掺杂p-GaN层表面再依次淀积ITO层和TiO2/SiO2 DBR；
S3.利用晶圆键合技术将S2得到的LED外延层转移到p-Si衬底上，然后用激光剥离技术剥离蓝宝石衬底；
S4.采用ICP对低温GaN缓冲层和u-GaN层进行刻蚀，直到完全暴露Si掺杂n-GaN层，并对暴露出的Si掺杂n-GaN层进行表面粗化；
S5.采用ICP从S4得到的粗化后的Si掺杂n-GaN层开始进行深刻蚀，直到暴露p-Si衬底，将LED外延层分隔形成具有阵列分布的相互独立的若干Micro-LED主体；
S6.采用ICP从步骤S5形成的Micro-LED主体的Si掺杂n-GaN层开始刻蚀，直到暴露Mg掺杂p-GaN层，形成台阶结构，暴露的Mg掺杂p-GaN层为台阶面；
S7.在Micro-LED主体最上层表面粗化后的n-GaN表面沉积金属层制备n电极，在台阶面Mg掺杂p-GaN层表面沉积金属层制备p电极；
S8.采用PECVD技术在S5暴露出的p-Si衬底上制备第一金属场效应晶体管(Q1)、第二金属场效应晶体管(Q2)和电容(CSt)；第一金属场效应晶体管、第二金属场效应晶体管和电容一起控制一个Micro-LED芯片主体，实现有源驱动，即得集成结构Micro-LED显示器。
按上述方案，所述S1中，所述图形化的蓝宝石衬底为带有微纳结构的蓝宝石衬底。
按上述方案，所述利用晶圆键合技术将S2得到的LED外延层转移到p-Si衬底上具体步骤为：在所述LED外延片的TiO2/SiO2 DBR表面淀积Ti/Pt/Au层，在p-Si衬底表面淀积Ti/Pt//In层；然后将LED外延片和p-Si衬底通过Au-In键合，将LED外延层转移到p-Si衬底上。
按上述方案，所述步骤S4中，对暴露出的Si掺杂n-GaN层进行表面粗化方法为：通过KOH溶液进行湿法腐蚀。
按上述方案，所述S7中，n电极金属层为Ti/Pt/Au层；p电极金属层为Ti/Pt/Au层。
按上述方案，所述S8中，在p-Si衬底上制备第一金属场效应晶体管、第二金属场效应晶体管和电容，其中Micro-LED主体、第二金属场效应晶体管和第一金属场效应晶体管按顺序排布，所述电容设于所述第二金属场效应晶体管的栅极旁边。优选地，具体包括以下步骤：
1)第一金属场效应晶体管或第二金属场效应晶体管的制备
①在p-Si衬底上沉积一层SiO2绝缘层，在所述SiO2绝缘层中间位置进行刻蚀暴露出p-Si衬底，然后在剩余的SiO2绝缘层和暴露的p-Si衬底表面沉积一层厚度一致的SiO2绝缘层；继续对SiO2绝缘层进行刻蚀暴露出p-Si衬底，保留中间部位和边缘两侧的SiO2绝缘层，中间部位绝缘层作为栅极绝缘层；
②在步骤①暴露的p-Si衬底采用离子注入，形成重掺杂n阱；
③边缘两层的SiO2绝缘层和重掺杂n阱表面沉积金属层作为源极和漏极，中间部位SiO2绝缘层表面沉积金属层作为栅极；所述源极和漏极在所述栅极两侧对称分布，且与栅极均不相连，即得场效应晶体管；
2)在步骤1)制备得到的第二金属场效应晶体管栅极附近，沉积一层SiNx作为电容；
3)在整个表面沉积一层SiO2层，作为层间绝缘层，然后刻蚀暴露出电极以及电容，利用金属层形成的线路将它们连入电路。
优选地，所述步骤③中沉积的金属层为Ti/Pt/Au层。
按上述方案，所述S8中，实现有源驱动线路连接方式为：Micro-LED主体的p电极连接驱动电压VDD输入端，n电极连接第二金属场效应晶体管漏极；第一金属场效应晶体管栅极连接扫描信号VScan输入端，漏极连接数据信号VData输入端，源极连接电容和第二金属场效应晶体管栅极；第二金属场效应晶体管源极连接公共电流输出端。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1.本发明在图形化蓝宝石衬底上生长GaN外延层，然后再将其转移到Si衬底上，蓝宝石衬底与GaN外延层晶格失配和热失配较小，晶体质量比直接在Si衬底上生长要更好，且蓝宝石衬底目前是应用最为广泛的衬底材料，制备工艺成熟，便于实现工业化生产；而在Si衬底上直接生长GaN外延层时，因其与GaN外延层晶格失配和热失配上大，晶体质量差，影响LED的光电性能，同时存在较大的张应力，导致Si基LED外延片上容易出现裂纹、良率低。
2.本发明采用激光剥离与晶圆键合技术转移衬底，使得n-GaN面在上，便于利用KOH溶液进行湿法腐蚀，粗化后的表面增加了光从LED内部出射到外部空间的几率，可进一步提高光提取效率。
3.本发明集成结构Micro-LED显示器中，采用TiO2/SiO2 DBR的作用是将向下发射的光反射，使其从粗化后的n-GaN表面出射，提高光提取效率，同时它也作为绝缘层将Micro-LED与p-Si衬底隔开，防止其将p-Si衬底上的金属场效应晶体管短路而导致失去控制效果。
4.本发明通过将Micro-LED和控制元件(晶体管、电容)集成在一起，可以实现有源驱动，配合量子点技术可以实现全彩显示，且可直接制备得到Micro-LED芯片阵列，无需对数目庞大的Micro-LED进行转移，简化工艺且有利于保证结构完整，具有工业应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的Micro-LED的制造流程图。
图2是本发明实施例提供的金属场效应晶体管的制造流程图。
图3是本发明实施例提供的Micro-LED单片集成结构三维图。
图4是本发明实施例提供的Micro-LED单片集成结构电路示意图。
图5是本发明实施例提供的Micro-LED集成后的阵列图。
图中标号为：
1-数据信号VData传输线路端，2-Micro-LED主体p电极，3-Micro-LED主体，4-Micro-LED主体n电极，5-第二金属场效应晶体管Q2，6-电容CSt，7-第一金属场效应晶体管晶体管Q1，8-共同线路端，9-扫描信号VScan传输线路端。
具体实施方式
以下结合附图对发明设计的一种集成结构Micro-LED显示器的制造方法的具体实施方案进行详细地说明。需要注意的是，附图均采用简化的形式且并非使用精准的比例，仅用于方便、清晰地辅助说明本发明的实施方式。
实施例
本发明提供一种Micro-LED显示器的集成结构的制造方法，具体包括以下步骤：
(1)将清洗干净的c面图形化(具有半球状微纳结构)蓝宝石衬底放入MOCVD设备里。
(2)生长外延层
S1.在温度为530℃的条件下，生长一层20nm厚的低温GaN缓冲层(GaN bufferlayer)。
S2.在温度为1025℃的条件下，生长一层3um厚的未掺杂的GaN层(u-GaN)。
S3.在温度为1025℃的条件下，生长一层2.5um厚的Si掺杂n-GaN层，Si掺杂浓度为5×1018cm-3。
S4.在820℃的条件下，生长200nm厚的InGaN/GaN超晶格应力释放层(InGaN/GaNSRL)。
S5.生长12周期In0.16Ga0.84N/GaN多量子阱层(GaN MQWs)，其中In0.16Ga0.84N层的厚度为3nm，生长温度为730℃，GaN层的厚度为12nm，生长温度为820℃。
S6.在910℃的条件下，生长一层20nm厚的Mg掺杂p-Al0.2Ga0.8N电子阻挡层,Mg掺杂浓度为1.5×1020cm-3。
S7.在950℃的条件下，生长一层110nm厚的Mg掺杂p-GaN层，Mg掺杂浓度为1×1020cm-3。
S8.为激活Mg受主，在N2氛围中对Mg掺杂p-GaN层进行热退火，退火温度750℃，时间为20min，外延生长结束，参见图1(a)；采用HCl溶液清洗外延片，清洗完毕后甩干。
(3)采用电子束蒸镀在Mg掺杂p-GaN上淀积ITO层，ITO层的厚度为100nm,参见图1(b)。
(4)采用离子束溅射在ITO层表面沉积两组TiO2/SiO2 DBR，第一组为7对TiO2/SiO2DBR，每对TiO2/SiO2 DBR中TiO2和SiO2厚度分别为46.4nm和78.8nm；第二组为7对TiO2/SiO2DBR，每对TiO2/SiO2 DBR中TiO2和SiO2厚度分别为60.4nm和102.7nm，参见图1(c)。
(5)采用电子束蒸镀在TiO2/SiO2 DBR淀积Ti/Pt/Au，Ti、Pt和Au厚度均为80nm；采用电子束蒸镀在p-Si衬底表面淀积Ti/Pt/In，In层厚度为1.5um，Ti和Pt厚度均为80nm；在230℃的条件下，将LED外延片和p-Si衬底在2000Kg压力下键合40min，即将LED外延片通过晶圆键合的方式转移到了p-Si衬底上，参见图1(d)。
(6)采用波长为248nm的KrF激光对蓝宝石衬底进行剥离，激光的能量密度为0.9J/cm2，参见图1(e)。
(7)采用HCl溶液清洗外延片上残留的Ga，采用ICP刻蚀，用BCl3/Cl2混合气体对低温GaN缓冲层和u-GaN层进行刻蚀，直到暴露Si掺杂n-GaN层，参见图1(f)。
(8)在70℃的条件下，采用KOH溶液对暴露的Si掺杂n-GaN层进行腐蚀,参见图1(g)。
(9)在步骤(8)表面粗化的Si掺杂n-GaN层表面旋涂光刻胶，利用光刻技术使得需要刻蚀的区域图形化，采用ICP进行深刻蚀，直到暴露p-Si衬底，将LED外延片分隔形成具有阵列分布的相互独立的若干Micro-LED主体，参见图1(h)，清洗去胶。
(10)在步骤(9)形成的Micro-LED主体的Si掺杂n-GaN层表面旋涂光刻胶，利用光刻技术使得需要刻蚀的区域图形化，采用ICP刻蚀直到暴露Mg掺杂p-GaN层，形成台阶结构，暴露的Mg掺杂p-GaN层上表面为台阶面，参见图1(h)，清洗去胶。
(11)在Micro-LED主体的Si掺杂n-GaN层表面电子束蒸镀沉积Ti/Pt/Au金属作为n极，台阶面Mg掺杂p-GaN层表面电子束蒸镀沉积Ti/Pt/Au金属作为p极，其中，Ti/Pt/Au金属层中，Ti厚度为30nm，Pt厚度为50nm，Au厚度为300nm。
(12)在p-Si衬底上制备第一金属场效应晶体管、第二金属场效应晶体管和电容，其中Micro-LED主体、第二金属场效应晶体管和第一金属场效应晶体管按顺序排布，所述电容设于所述第二金属场效应晶体管的栅极旁边；具体包括以下步骤：
S1.第一金属场效应晶体管或第二金属场效应晶体管的制备
S11.采用SPM清洗液清洗相互独立的Micro-LED主体之间暴露的p-Si衬底，采用PECVD技术在p-Si衬底上淀积一层600nm厚的SiO2层，参见图2(b)。在SiO2层表面旋涂光刻胶，利用光刻技术使得需要刻蚀的区域图形化。采用BOE刻蚀液刻蚀SiO2层，在所述SiO2绝缘层中间位置暴露出p-Si衬底，从而得到源极、漏极和栅极窗孔，参见图2(c)。然后，清洗去胶。
S12.采用PECVD技术在在步骤S11中剩余的SiO2绝缘层和暴露的p-Si衬底表面沉积一整层150nm厚的SiO2绝缘层，参见图2(d)。在SiO2层表面旋涂光刻胶，利用光刻技术使得需要刻蚀的区域图形化。采用BOE刻蚀液刻蚀新淀积的SiO2层，暴露出p-Si衬底，保留中间部位和边缘两侧的SiO2绝缘层，中间部位绝缘层作为栅极绝缘层，得到暴露的p-Si衬底为源极、漏极窗孔，参见图2(e)。然后，清洗去胶。
S13.在100KeV的条件下，采用离子注入在步骤12得到的源极、漏极窗孔注入磷，形成重掺杂n阱，磷浓度为1015cm-3，参见图2(f)。
S14.在边缘两侧剩余的SiO2绝缘层表面和步骤13得到的重掺杂n阱表面电子束蒸镀沉积Ti/Pt/Au金属层作为源极和漏极，所述中间部位SiO2绝缘层表面沉积金属层作为栅极；所述源极和漏极在所述栅极两侧对称分布，且与栅极均不相连，即得金属场效应晶体管；其中，Ti/Pt/Au金属层中，Ti厚度为30nm，Pt厚度为50nm，Au厚度为300nm。
S2.在步骤S1制备得到的第二金属场效应晶体管栅极附近，沉积一层150nm厚的SiNx作为电容，位置如图3标号6所示。
(12)采用PECVD技术在金属层和电容表面淀积一整层SiO2层作为绝缘层，参见图2(h)。在SiO2层表面旋涂光刻胶，利用光刻技术使得需要刻蚀的区域图形化。采用BOE刻蚀液刻蚀SiO2绝缘层，暴露源极、漏极、栅极金属电极及Micro-LED主体的n、p电极。然后，清洗去胶。
(13)将Micro-LED主体的p电极连接驱动电压VDD输入端，n电极连接第二金属场效应晶体管Q2漏极；第一金属场效应晶体管Q1栅极连接扫描信号VScan输入端，漏极连接数据信号VData输入端，源极连接电容CSt和第二金属场效应晶体管Q2栅极；第二金属场效应晶体管Q2源极连接公共电流输出端，参见图3和图4，实现有源驱动，即得集成结构Micro-LED显示器。
现结合图3和图4对该集成结构Micro-LED显示器工作原理做简要说明：
首先，扫描信号VScan由线路端(9)传入，最终到达晶体管Q1的栅极(7)，晶体管Q1接通；
晶体管Q1接通后，数据信号VData由线路端(1)传入，经过晶体管Q1的漏极和源极，最终到达晶体管Q2的栅极(5)和存储电容CSt(6)，晶体管Q2接通；
晶体管Q2接通后，Micro-LED D1(3)驱动电压VDD由线路端(2)注入p电极，经过n电极(4)、晶体管Q2的漏极和源极，由线路端(8)流出，其与电压源联通并在一场(Frame)的时间内为Micro-LED提供稳定的电流。
电容的作用是存储数据信号VData，当扫描信号VScan过去，晶体管Q1断开的时候，晶体管Q2依旧保持开启状态，直到这个Frame结束。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)
1.一种集成结构Micro-LED显示器，其特征在于，包括Micro-LED芯片阵列，所述Micro-LED芯片包括p-Si衬底、Micro-LED主体、第一金属场效应晶体管、第二金属场效应晶体管和电容；其中：
所述Micro-LED主体从下到上依次包括：键合金属层、TiO2/SiO2 DBR、ITO层、Mg掺杂p-GaN层、Mg掺杂p-AlGaN电子阻挡层、InGaN/GaN多量子阱层、InGaN/GaN超晶格应力释放层、表面粗化的Si掺杂n-GaN层；
所述Micro-LED主体为具有一个台阶面的台阶结构，所述台阶面为所述Mg掺杂p-GaN层的上表面；
所述Micro-LED主体还包括n电极和p电极，所述n电极连接于表面粗化的Si掺杂n-GaN表面；所述p电极连接于台阶面；
所述Micro-LED主体通过所述键合金属层与所述p-Si衬底连接；
所述第一金属场效应晶体管、所述第二金属场效应晶体管和所述电容设置于所述p-Si衬底上，控制所述Micro-LED主体。
2.根据权利要求1所述的集成结构Micro-LED显示器，其特征在于，所述Micro-LED主体、所述第二金属场效应晶体管和所述第一金属场效应晶体管在所述p-Si衬底上按顺序排布，其中所述电容设于所述第二金属场效应晶体管的栅极旁边。
3.根据权利要求1所述的集成结构Micro-LED显示器，其特征在于，通过以下连接方式控制Micro-LED主体：Micro-LED主体的p电极连接驱动电压VDD输入端，n电极连接第二金属场效应晶体管的漏极；第一金属场效应晶体管的栅极连接扫描信号VScan输入端，漏极连接数据信号VData输入端，源极连接电容和第二金属场效应晶体管的栅极；第二金属场效应晶体管的源极连接公共电流输出端，实现Micro-LED芯片的有源驱动。
4.根据权利要求1所述的集成结构Micro-LED显示器，其特征在于，键合金属层厚度为1.5-2um、TiO2/SiO2 DBR厚度为2-2.5um、ITO层厚度为95-105nm、Mg掺杂p-GaN层厚度为100-120nm、Mg掺杂p-AlGaN电子阻挡层厚度为15-25nm、InGaN/GaN多量子阱层厚度为175-185nm、InGaN/GaN超晶格应力释放层厚度为195-205nm、表面粗化的Si掺杂n-GaN层厚度为2-3um。
5.一种权利要求1所述的集成结构Micro-LED显示器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.在图形化的蓝宝石衬底上外延生长LED外延层，所述外延层从下到上依次包括：低温GaN缓冲层、未掺杂的GaN层、Si掺杂n-GaN层、InGaN/GaN超晶格应力释放层、InGaN/GaN多量子阱层、Mg掺杂p-AlGaN电子阻挡层和Mg掺杂p-GaN层；
S2.在步骤S1得到的LED外延层的Mg掺杂p-GaN层表面再依次淀积ITO层和TiO2/SiO2DBR；
S3.利用晶圆键合技术将S2得到的LED外延层转移到p-Si衬底上，然后用激光剥离技术剥离蓝宝石衬底；
S4.采用ICP对低温GaN缓冲层和u-GaN层进行刻蚀，直到完全暴露Si掺杂n-GaN层，并对暴露出的Si掺杂n-GaN层进行表面粗化；
S5.采用ICP从S4得到的粗化后的Si掺杂n-GaN层开始进行深刻蚀，直到暴露p-Si衬底，将LED外延层分隔形成具有阵列分布的相互独立的若干Micro-LED主体；
S6.采用ICP从步骤S5形成的Micro-LED主体的Si掺杂n-GaN层开始刻蚀，直到暴露Mg掺杂p-GaN层，形成台阶结构，暴露的Mg掺杂p-GaN层为台阶面；
S7.在Micro-LED主体最上层表面粗化后的n-GaN表面沉积金属层制备n电极，在台阶面Mg掺杂p-GaN层表面沉积金属层制备p电极；
S8.采用PECVD技术在S5暴露出的p-Si衬底上制备第一金属场效应晶体管、第二金属场效应晶体管和电容；第一金属场效应晶体管、第二金属场效应晶体管和电容一起控制一个Micro-LED芯片主体，实现有源驱动，即得集成结构Micro-LED显示器。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述利用晶圆键合技术将S2得到的LED外延层转移到p-Si衬底上具体步骤为：在所述LED外延层的TiO2/SiO2 DBR表面淀积Ti/Pt/Au层，在p-Si衬底表面淀积Ti/Pt//In层；然后将LED外延层和p-Si衬底通过Au-In键合，将LED外延层转移到p-Si衬底上。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，对暴露出的Si掺杂n-GaN层进行表面粗化方法为：通过KOH溶液进行湿法腐蚀；所述步骤S7中，n电极金属层为Ti/Pt/Au层；p电极金属层为Ti/Pt/Au层。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S8中，在p-Si衬底上制备第一金属场效应晶体管、第二金属场效应晶体管和电容，其中Micro-LED主体、第二金属场效应晶体管和第一金属场效应晶体管按顺序排布，所述电容设于所述第二金属场效应晶体管的栅极旁边。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在p-Si衬底上制备第一金属场效应晶体管、第二金属场效应晶体管和电容，具体包括以下步骤：
1)第一金属场效应晶体管或第二金属场效应晶体管的制备
①在p-Si衬底上沉积一层SiO2绝缘层，在所述SiO2绝缘层中间位置进行刻蚀暴露出p-Si衬底，然后在剩余的SiO2绝缘层和暴露的p-Si衬底表面沉积一层厚度一致的SiO2绝缘层；继续对SiO2绝缘层进行刻蚀暴露出p-Si衬底，保留中间部位和边缘两侧的SiO2绝缘层，中间部位绝缘层作为栅极绝缘层；
②在步骤①暴露的p-Si衬底采用离子注入，形成重掺杂n阱；
③边缘两层的SiO2绝缘层和重掺杂n阱表面沉积金属层作为源极和漏极，中间部位SiO2绝缘层表面沉积金属层作为栅极；所述源极和漏极在所述栅极两侧对称分布，且与栅极均不相连，即得金属场效应晶体管；
2)在步骤1)制备得到的第二金属场效应晶体管栅极附近，沉积一层SiNx作为电容；
3)在整个表面沉积一层SiO2层，作为层间绝缘层，然后刻蚀暴露出电极以及电容，利用金属层形成的线路将它们连入电路。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述S8中，实现有源驱动线路连接方式为：Micro-LED主体的p电极连接驱动电压VDD输入端，n电极连接第二金属场效应晶体管漏极；第一金属场效应晶体管栅极连接扫描信号VScan输入端，漏极连接数据信号VData输入端，源极连接电容和第二金属场效应晶体管栅极；第二金属场效应晶体管源极连接公共电流输出端。
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