CN113270522A - 一种微发光二极管芯片、其制作方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微发光二极管芯片、其制作方法及显示装置,所述微发光二极管芯片包括衬底和阵列分布在衬底上的多个微发光二极管单元,多个微发光二极管单元中每个微发光二极管单元包括多个相互独立的发光区和包围各个发光区的非发光区,每个发光区包括有效发光区和包围有效发光区的无效发光区;每个发光区包括依次背离衬底的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层,P型氮化镓层位于有效发光区内的第一部分在衬底上的正投影面积小于多量子阱层在衬底上的正投影面积,多量子阱层包括位于有效发光区且与第一部分相交的第二部分以及除第二部分之外的第三部分,第三部分由有效发光区延伸至无效发光区。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种微发光二极管芯片、其制作方法及显示装置。
背景技术
近年来,诸如微米发光二极管(Micro Light-Emitting Diode,Micro LED)、次毫米发光二极管(Mini Light-Emitting Diode,Mini LED)等微发光二极管作为一种新型的自发光型显示技术,具有亮度高、功耗低、色域高以及可以实现超高分辨率显示等优势,得到了广泛的应用。现有微发光二极管芯片的功耗仍旧比较高,其原因包括微发光二极管芯片的外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)随电流密度变化较大,在小电流密度下EQE较低,EQE峰值电流密度较高,大电流造成功耗增加。
现有通过将微发光二极管芯片的发光区分区并串联增加驱动时的电压来降低功耗,但是随着微发光二极管芯片尺寸的减小以及分区的增加,单个分区面积减小,其边缘效应造成微发光二极管芯片发光效率下降的影响占比增加,从而造成微发光二极管芯片的使用性能下降。
发明内容
本发明提供了一种微发光二极管芯片、其制作方法及显示装置,用于提高微发光二极管芯片的使用性能。
第一方面,本发明实施例提供了一种微发光二极管芯片,包括:
衬底和阵列分布在所述衬底上的多个微发光二极管单元,所述多个微发光二极管单元中每个微发光二极管单元包括多个相互独立的发光区和包围各个所述发光区的非发光区,每个所述发光区包括有效发光区和包围所述有效发光区的无效发光区;
每个所述发光区包括依次背离所述衬底的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层,所述P型氮化镓层位于所述有效发光区内的第一部分在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积,所述多量子阱层包括位于所述有效发光区且与所述第一部分相交的第二部分以及除所述第二部分之外的第三部分,所述第三部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区。
在一种可能的实现方式中,所述N型氮化镓层包括位于所述有效发光区且与所述多量子阱层的所述第二部分相交的第四部分,以及除所述第四部分之外的第五部分,所述第五部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区,所述多量子阱层在所述衬底上的正投影完全落入所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影的区域范围内,所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影与所述缓冲层在所述衬底上的正投影相互重合。
在一种可能的实现方式中,所述P型氮化镓层包括位于所述无效发光区内的具有高阻状态的第六部分,所述第六部分注入有杂质离子,所述第六部分在所述衬底上的正投影完全落入所述多量子阱层在所述衬底上的正投影的区域范围内。
在一种可能的实现方式中,在同一个所述微发光二极管单元内的所述N型氮化镓层和所述缓冲层均为整层无间断结构,所述N型氮化镓层包括位于每个所述发光区的第七部分和位于所述非发光区的具有高阻状态的第八部分,所述第八部分注入有杂质离子。
在一种可能的实现方式中,所述杂质离子包括F-、H+、He+、N-、B+中的至少一种。
在一种可能的实现方式中,每个所述微发光二极管单元还包括位于所述P型氮化镓层上依次背离所述衬底的第一电极层、第一绝缘层、第一走线层、第二绝缘层和第二电极层,所述第二电极层包括第一子电极和第二子电极,所述第一子电极通过依次贯穿所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的第一过孔与所述P型氮化镓层耦接,所述第二子电极通过贯穿所述第二绝缘层的第二过孔与所述N型氮化镓层耦接,所述第一子电极和所述第二子电极分别位于相应所述微发光二极管单元的相对两侧的所述发光区内,所述第一走线层通过贯穿所述第一绝缘层的第三过孔与所述P型氮化镓层耦接,并延伸至与相邻所述发光区内的所述N型氮化镓层耦接。
在一种可能的实现方式中,每个所述微发光二极管单元还包括位于所述P型氮化镓层上依次背离所述衬底的第三绝缘层、第三电极层、第二走线层、第四绝缘层和第四电极层,所述第四电极层包括第三子电极和第四子电极,所述第三子电极通过贯穿所述第四绝缘层的第四过孔与所述第三电极层耦接,并通过所述第三电极层与所述P型氮化镓层位于所述有效发光区的所述第一部分耦接,所述第四子电极通过贯穿所述第四绝缘层的第五过孔与所述N型氮化镓层耦接,所述第三子电极和所述第四子电极分别位于相应所述微发光二极管单元的相对两侧的所述发光区内,所述第二走线层与所述第一电极层耦接,并延伸至与相邻所述发光区内的所述N型氮化镓层耦接。
在一种可能的实现方式中,相邻两个所述发光区内,所述第三电极层由所述有效发光区向所述无效发光区延伸,且所述第三电极层在所述无效发光区的延伸长度不大于所述第六部分在所述无效发光区的延伸长度。
第二方面,本发明实施例一种显示装置,包括:
如上述任一项所述的微发光二极管芯片。
在一种可能的实现方式中,所述显示装置还包括背光模组,所述微发光二极管芯片设置在所述背光模组上。
在一种可能的实现方式中,所述显示装置还包括显示模组,所述微发光二极管芯片设置在所述显示模组上。
第三方面,本发明实施例提供了一种微发光二极管芯片的制作方法,包括:
在衬底上依次形成整层的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层、P型氮化镓层;
采用构图工艺,对所述缓冲层、所述N型氮化镓层、所述多量子阱层和所述P型氮化镓层进行图案化处理,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,其中,所述多个微发光二极管单元中每个微发光二极管单元包括多个相互独立的发光区、和包围各个所述发光区的非发光区,每个所述发光区包括有效发光区和包围所述有效发光区的无效发光区;每个所述发光区包括依次背离所述衬底的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层,所述P型氮化镓层位于所述有效发光区内的第一部分在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积,所述多量子阱层包括位于所述有效发光区且与所述第一部分相交的第二部分以及除所述第二部分之外的第三部分,所述第三部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区。
在一种可能的实现方式中,所述采用构图工艺,对所述缓冲层、所述N型氮化镓层、所述多量子阱层和P型氮化镓层进行图案化处理,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,包括:
采用构图工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层、所述多量子阱层、所述N型氮化镓层和所述缓冲层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层、多量子阱层、N型氮化镓层和缓冲层,其中,所述余下的N型氮化镓层包括位于所述有效发光区且与所述余下的多量子阱层的所述第二部分相交的第四部分,以及除所述第四部分之外的第五部分,所述第五部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区,所述余下的多量子阱层在所述衬底上的正投影完全落入所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影的区域范围内,所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影与所述缓冲层在所述衬底上的正投影相互重合;
采用构图工艺,对所述余下的P型氮化镓层进行刻蚀,刻蚀掉所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分,获得在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积的P型氮化镓层的图案,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元。
在一种可能的实现方式中,在所述采用构图工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层、所述多量子阱层、所述N型氮化镓层和所述缓冲层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层、多量子阱层、N型氮化镓层和缓冲层之后,所述方法还包括:
采用平面离子注入工艺,对所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第六部分,其中,所述第六部分在所述衬底上的正投影完全落入所述多量子阱层在所述衬底上的正投影的区域范围内。
在一种可能的实现方式中,所述采用构图工艺,对所述缓冲层、所述N型氮化镓层、所述多量子阱层和P型氮化镓层进行图案化处理,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,包括:
采用构图工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层和所述多量子阱层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层和多量子阱层;
采用离子注入工艺,在所述N型氮化镓层位于每个所述非发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第八部分,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,其中,所述N型氮化镓层还包括除所述第八部分之外的第七部分。
本发明的有益效果如下:
本发明实施例提供了一种微发光二极管芯片、其制作方法及显示装置,其中,所述微发光二极管芯片包括:衬底和阵列分布在该衬底上的多个微发光二极管单元,每个微发光二极管单元包括多个相互独立的发光区和包围各个发光区的非发光区,每个发光区包括有效发光区和包围该有效发光区的无效发光区;每个发光区包括依次背离衬底的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层,该P型氮化镓层位于有效发光区内的第一部分在衬底上的正投影面积小于多量子阱层在衬底上的正投影面积,多量子阱层包括位于有效发光区且与第一部分相交的第二部分以及除第二部分之外的第三部分,该第三部分由有效发光区延伸至无效发光区。也就是说,P型氮化镓层位于有效发光区的第一部分在衬底上的正投影面积小于多量子阱层发光区内在衬底上的正投影面积,如此一来,有效减小了单个微发光二极管单元的有效发光区的面积,避免了P型氮化镓层在发光区内侧壁损伤的引入和侧壁悬挂键的产生,减小了侧壁非辐射复合,降低了单个微发光二极管单元的反向漏电流,从而提高了微发光二极管芯片的使用性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种微发光二极管芯片的其中一种结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种微发光二极管芯片中N型氮化镓层和缓冲层的第一种设置方式的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种微发光二极管芯片的其中一种结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种微发光二极管芯片中N型氮化镓层和缓冲层的第二种设置方式的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种微发光二极管芯片的其中一种结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种微发光二极管芯片的其中一种结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种微发光二极管芯片的其中一种结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的一种微发光二极管芯片的制作方法的方法流程图;
图10为在步骤S101之后制作微发光二极管芯片的第一种实现方式的方法流程图;
图11为在步骤S101之后制作微发光二极管芯片的第三种实现方式的方法流程图。
附图标记说明:
1-衬底;2-微发光二极管单元;M-发光区;N-非发光区;M0-有效发光区;M1-无效发光区;3-缓冲层;4-N型氮化镓层;5-多量子阱层;6-P型氮化镓层;61-第一部分;51-第二部分;52-第三部分;41-第四部分;42-第五部分;62-第六部分;43-第七部分;44-第八部分;7-第一电极层;8-第一绝缘层;9-第一走线层;10-第二绝缘层;11-第二电极层;111-第一子电极;112-第二子电极;12-第三绝缘层;13-第三电极层;14-第二走线层;15-第四绝缘层;16-第四电极层;161-第三子电极;162-第四子电极;100-微发光二极管芯片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。本发明中的“相等”并非完全相等,可以是近似相等,大致相等。
需要注意的是,附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例,目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在相关技术中,微发光二极管芯片尺寸的减小以及分区的增加,单个分区面积减小。微发光二极管芯片由于刻蚀等图案化工艺造成侧壁存在大量缺陷及悬挂键,该缺陷将在半导体能带中引入杂质能级,并造成间接非辐射复合,使得微发光二极管芯片的发光效率和亮度在同等电流密度下降低,即产生边缘效应,由于其边缘效应导致微发光二极管芯片发光效率下降,从而影响微发光二极管芯片的使用性能。
鉴于此,本发明实施例提供了一种微发光二极管芯片、其制作方法及显示装置,用于提高微发光二极管芯片的使用性能。
如图1所示为本发明实施例提供的一种微发光二极管芯片的结构示意图,所述微发光二极管芯片包括:
衬底1和阵列分布在所述衬底1上的多个微发光二极管单元2,所述多个微发光二极管单元2中每个微发光二极管单元2包括多个相互独立的发光区M和包围各个所述发光区M的非发光区N,每个所述发光区M包括有效发光区M0和包围所述有效发光区M0的无效发光区M1;
每个所述发光区M包括依次背离所述衬底1的缓冲层3、N型氮化镓层4、多量子阱层5和P型氮化镓层6,所述P型氮化镓层6位于所述有效发光区M0内的第一部分61在所述衬底1上的正投影面积小于所述多量子阱层5在所述衬底1上的正投影面积,所述多量子阱层5包括位于所述有效发光区M0且与所述第一部分61相交的第二部分51以及除所述第二部分51之外的第三部分52,所述第三部分52由所述有效发光区M0延伸至所述无效发光区M1。
在具体实施过程中,所述衬底1可以是蓝宝石衬底1、硅衬底、碳化硅(SiC)衬底、玻璃衬底等,在此不做限定。在所述衬底1为蓝宝石衬底时,所述衬底1阵列分布多个微发光二极管单元2的一侧表面上还设置有图案化的微结构,也就是说,蓝宝石衬底为图形化蓝宝石衬底(Patterned Sapphire Substrate,PSS),从而保证了所述多个微发光二极管单元2的生长效率。此外,可以根据需要设置所述多个微发光二极管单元2中每个微发光二极管单元2的尺寸,在此不做限定。
所述多个微发光二极管单元2中每个微发光二极管单元2包括多个相互独立的发光区M和包围各个所述发光区的非发光区N,所述发光区M的个数取决于对每个微发光二极管单元2所划分的情况,单个所述微发光二极管单元2的所述发光区M的个数一定时,相应地,该单个所述微发光二极管单元2的所述非发光区N的个数也一定,比如,所述发光区M为两个时,所述非发光区N为一个,再比如,所述发光区M为三个时,所述非发光区N为两个,当然,还可以是其它的情况,在此不做限定。图1示意出了一个所述微发光二极管单元2中所述发光区M为两个,所述非发光区N为一个的情况,相应地,所述微发光二极管芯片的具体结构可以是由图1所示的微发光二极管单元2的结构阵列分布在所述衬底1上。
每个所述发光区M包括依次背离所述衬底1的缓冲层3、N型氮化镓层4、多量子阱层5和P型氮化镓层6,相应地,每个所述非发光区N除所述衬底1外仅设置缓冲层3、N型氮化镓层4、多量子阱层5和P型氮化镓层6中的至多部分膜层,图1中是示意出了每个所述非发光区N除所述衬底1外未设置缓冲层3、N型氮化镓层4、多量子阱层5和P型氮化镓层6的情况。所述P型氮化镓层6位于所述有效发光区M0内的第一部分61在所述衬底1上的正投影面积小于所述多量子阱层5在所述衬底1上的正投影面积,所述多量子阱层5包括位于所述有效发光区M0且与所述第一部分61相交的第二部分51以及除所述第二部分51之外的第三部分52,所述第三部分52由所述有效发光区M0延伸至所述无效发光区M1。如此一来,所述多量子阱层5的所述第二部分51在所述衬底1上的正投影面积与所述P型氮化镓层6位于所述有效发光区M0内的所述第一部分61在所述衬底1上的正投影的面积相等;在同一所述发光区M内,所述多量子阱层5相较于所述P型氮化镓层6多了由所述有效发光区M0延伸至所述无效发光区M1的所述第三部分52。由于单个微发光单元内所述有效发光区M0的面积取决于所述P型氮化镓层6位于所述有效发光区M0内的所述第一部分61的面积,在所述P型氮化镓层6位于所述有效发光区M0的所述第一部分61在所述衬底1上的正投影面积小于所述多量子阱层5在所述发光区M内所述有效发光区M0的面积时,相较于有效减小了单个所述微发光二极管单元2的所述有效发光区M0的面积,避免了所述P型氮化镓层6在所述发光区内侧壁损伤的引入和侧壁悬挂键的产生,减小了侧壁非辐射复合,降低了单个微发光二极管单元2的反向漏电流,从而提高了微发光二极管芯片的使用性能。
在本发明实施例中,所述N型氮化镓层4和所述缓冲层3的设置方式可以有以下两种,但又不仅限于以下两种,第一种设置方式如图2所示,所述N型氮化镓层4包括位于所述有效发光区M0且与所述多量子阱层5的所述第二部分51相交的第四部分41,以及除所述第四部分41之外的第五部分42,所述第五部分42由所述有效发光区M0延伸至所述无效发光区M1,所述多量子阱层5在所述衬底1上的正投影完全落入所述N型氮化镓层4在所述衬底1上的正投影的区域范围内,所述N型氮化镓层4在所述衬底1上的正投影与所述缓冲层3在所述衬底1上的正投影相互重合。
在具体实施过程中,结合图2所示,所述N型氮化镓层4包括位于所述有效发光区M0且与所述多量子阱层5的所述第二部分51相交的第四部分41,以及除所述第四部分41之外的第五部分42,所述第五部分42由所述有效发光区M0延伸至所述无效发光区M1,如此一来,所述N型氮化镓层4的所述第四部分41在所述衬底1上的正投影面积与所述多量子阱层5的所述第二部分51在所述衬底1上的正投影面积相等;在同一所述发光区M内,所述多量子阱层5相较于所述P型氮化镓层6多了由所述有效发光区M0延伸至所述无效发光区M1的所述第五部分42。此外,在同一所述发光区M内,所述多量子阱层5在所述衬底1上的正投影完全落入所述N型氮化镓层4在所述衬底1上的正投影的区域范围内,所述多量子阱层5的所述第三部分52在所述衬底1上的正投影面积不大于所述N型氮化镓层4的所述第五部分42在所述衬底1基板的正投影面积,从而保证了所述多量子阱层5和所述N型氮化镓层4在结构稳定性,进而提高了所述微发光二极管单元2的使用性能。在同一所述发光区M内,所述N型氮化镓层4在所述衬底1上的正投影与所述缓冲层3在所述衬底1上的正投影相互重合,如此一来,在同一所述发光区M内所述N型氮化镓层4在所述衬底1上的正投影面积与所述缓冲层3在所述衬底1上的正投影面积相等。图2中示意出了每个所述非发光区N除所述衬底1外未设置缓冲层3、N型氮化镓层4、多量子阱层5和P型氮化镓层6的情况。
在本发明实施例中,如图3所示,所述P型氮化镓层6包括位于所述无效发光区M1内的具有高阻状态的第六部分62,所述第六部分62注入有杂质离子,所述第六部分62在所述衬底1上的正投影完全落入所述多量子阱层5在所述衬底1上的正投影的区域范围内。
在具体实施过程中,结合图3所示,所述P型氮化镓层6包括位于所述无效发光区M1内的具有高阻状态的第六部分62,所述第六部分62注入有杂质离子,所述第六部分62在所述衬底1上的正投影完全落入所述多量子阱层5在所述衬底1上的正投影的区域范围内。所述第六部分62在所述衬底1上的正投影面积可以是和所述多量子阱层5的所述第三部分52在所述衬底1上的正投影面积相等,还可以是小于所述多量子阱层5的所述第三部分52在所述衬底1上的正投影面积。所述杂质离子包括F-、H+、He+、N-、B+中的至少一种,所述第六部分62相较于所述P型氮化镓层6未注入所述杂质离子之前导电性降低了,电阻显著增加,有效减小了所述有效发光区M0的面积,弱化了边缘效应。而且,注入的杂质离子会在所述微发光二极管单元2中形成横向电场,进一步弱化边缘效应,提高了所述微发光二极管单元2的发光效率。图3中示意出了每个所述非发光区N除所述衬底1外未设置缓冲层3、N型氮化镓层4、多量子阱层5和P型氮化镓层6的情况。
在本发明实施例中,所述N型氮化镓和所述缓冲层3的第二种设置方式如图4所示,在同一个所述微发光二极管单元2内的所述N型氮化镓层4和所述缓冲层3均为整层无间断结构,所述N型氮化镓层4包括位于每个所述发光区M的第七部分43和位于所述非发光区N的具有高阻状态的第八部分44,所述第八部分44注入有杂质离子。
在具体实施过程中,结合图4所示,在同一个所述微发光二极管单元2内的所述N型氮化镓层4和所述缓冲层3均为整层无间断结构,所述N型氮化镓层4包括位于每个所述发光区M的第七部分43和位于所述非发光区N的具有高阻状态的第八部分44,所述第八部分44注入有杂质离子,所述杂质离子包括F-、H+、He+、N-、B+中的至少一种,所述第八部分44相较于所述N型氮化镓层4未注入所述杂质离子之前导电性降低了,电阻显著增加,提高了相邻两所述发光区M间所述N型氮化镓层4的绝缘性能。此外,无需对所述N型氮化镓层4和所述缓冲层3位于所述非发光区N的部分进行刻蚀,避免了同一所述微发光二极管单元2中相邻两所述发光区M之间的断路风险,避免了两相邻所述发光区M之间出现电路电连接失效的问题,提高了所述微发光二极管芯片的生产良率。图4中示意出了每个所述非发光区N除所述衬底1之外还设置有所述缓冲层3和所述N型氮化镓层4的情况。
在本发明实施例中,所述微发光二极管芯片中单个所述微发光二极管单元2的具体结构可以是如图5和图6所示,每个所述微发光二极管单元2还包括位于所述P型氮化镓层6上依次背离所述衬底1的第一电极层7、第一绝缘层8、第一走线层9、第二绝缘层10和第二电极层11,所述第二电极层11包括第一子电极111和第二子电极112,所述第一子电极7通过依次贯穿所述第一绝缘层8和所述第二绝缘层10的第一过孔与所述P型氮化镓层6耦接,所述第二子电极112通过贯穿所述第二绝缘层10的第二过孔与所述N型氮化镓层4耦接,所述第一子电极111和所述第二子电极112分别位于相应所述微发光二极管单元2的相对两侧的所述发光区M内,所述第一走线层9通过贯穿所述第一绝缘层8的第三过孔与所述第一电极层7耦接,并延伸至与相邻所述发光区M内的所述N型氮化镓层4耦接。
在具体实施过程中,结合图5和图6所示,所述第一电极层7和所述第二电极层11中的任一电极层可以是由氧化铟锡制成的透明电极层,还可以是由氧化铟锌制成的透明电极层,还可以是金(Au)、锡(Sn)、银(Ag)、钛(Ti)、铝(Al)、镍(Ni)、铜(Cu)中的至少一种,在此不做限定。所述第一绝缘层8和所述第二绝缘层10中的任一绝缘层可以是二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)中的至少一种所形成的钝化层(PVX),还可以是包括钝化层和分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg Feflection,DBR),所述钝化层和所述DBR依次背离所述衬底1设置。所述第一走线层9可以是由铬(Cr)、铂(Pt)、Au、Ti、Al、Ni、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)所形成的金属电极和走线,用于将各所述发光区M串联起来,提高单个所述微发光二极管单元2的发光效率。
所述第二电极层11包括所述第一子电极111和所述第二子电极112,所述第一子电极111通过依次贯穿所述第一绝缘层8和所述第二绝缘层10的第一过孔与所述P型氮化镓层6耦接,所述第二子电极112通过贯穿所述第二绝缘层10的第二过孔与所述N型氮化镓层4耦接,所述第一子电极111和所述第二子电极112分别位于相应所述微发光二极管单元2的相对两侧的所述发光区M内,结合图5和图6所示,在单个所述微发光二极管单元2包括两个所述发光区M时,所述第一子电极111位于其中一个发光区M内,所述第二子电极112位于另外一个发光区M内。所述第一走线层9通过贯穿所述第一绝缘层8的第三过孔与所述第一电极层7耦接,可以是与所述第二子电极112耦接,并延伸至与相邻所述发光区M内的所述N型氮化镓层4耦接,从而实现了同一所述微发光二极管单元2内各所述发光区M之间的串联连接,提高了所述微发光二极管单元2的发光效率。
在本发明实施例中,所述微发光二极管芯片中单个所述微发光二极管单元2的具体结构还可以是如图7所示,每个所述微发光二极管单元2还包括位于所述P型氮化镓层6上依次背离所述衬底1的第三绝缘层12、第三电极层13、第二走线层14、第四绝缘层15和第四电极层16,所述第四电极层16包括第三子电极161和第四子电极162,所述第三子电极161通过贯穿所述第四绝缘层15的第四过孔与所述第三电极层13耦接,并通过所述第三电极层13与所述P型氮化镓位于所述有效发光区M0的所述第一部分61耦接,所述第四子电极162通过贯穿所述第四绝缘层15的第五过孔与所述N型氮化镓层4耦接,所述第三子电极161和所述第四子电极162分别位于相应所述微发光二极管单元2的相对两侧的所述发光区M内,所述第二走线层14与所述第三电极层13耦接,并延伸至与相邻所述发光区M内的所述N型氮化镓层4耦接。
在具体实施过程中,结合图7所示,所述第三电极层13和所述第四电极层16中的任一电极层可以是由氧化铟锡制成的透明电极层,还可以是由氧化铟锌制成的透明电极层,还可以是Au、Sn、Ag、Ti、Al、Ni、Cu中的至少一种,在此不做限定。所述第三绝缘层12和所述第四绝缘层15中的任一绝缘层可以是二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)中的至少一种所形成的钝化层(PVX),还可以是包括钝化层和分布式布拉格反射镜(Distributed BraggFeflection,DBR),所述钝化层和所述DBR依次背离所述衬底1设置。所述第二走线层14可以是由Cr、Pt、Au、Ti、Al、Ni、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)所形成的金属电极和走线,用于将各所述发光区M串联起来,提高单个所述微发光二极管单元2的发光效率。
所述第四电极层16包括第三子电极161和第四子电极162,所述第三子电极161通过贯穿所述第四绝缘层15的第四过孔与所述第三电极层13耦接,并通过所述第三电极层13与所述P型氮化镓层6位于所述有效发光区M0的所述第一部分61耦接,所述第四子电极162通过贯穿所述第四绝缘层15的第五过孔与所述N型氮化镓层4耦接,所述第三子电极161和所述第四子电极162分别位于相应所述微发光二极管单元2的相对两侧的所述发光区M内,所述第二走线层14与所述第三电极层13耦接,并延伸至与相邻所述发光区M内的所述N型氮化镓层4耦接。
所述第四电极层16包括所述第三子电极161和所述第四子电极162,所述第三子电极161通过贯穿所述第四绝缘层15的第四过孔与所述第三电极层13耦接,并通过所述第三电极层13与所述P型氮化镓层6位于所述有效发光区M0内的所述第一部分61耦接,所述第四子电极162通过贯穿所述第四绝缘层15的第五过孔与所述N型氮化镓层4耦接,所述第三子电极161和所述第四子电极162分别位于相应所述微发光二极管单元2的相对两侧的所述发光区M内,结合图7所示,在单个所述微发光二极管单元2包括两个所述发光区M时,所述第三子电极161位于其中一个发光区M内,所述第四子电极162位于另外一个发光区M内。所述第二走线层14与所述第三电极层13耦接,可以是与所述第四子电极162耦接,并延伸至与相邻所述发光区M内的所述N型氮化镓层4耦接,从而实现了同一所述微发光二极管单元2内各所述发光区M之间的串联连接,提高了所述微发光二极管单元2的发光效率。
基于同一发明构思,如图8所示,本发明实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括上面所述的微发光二极管芯片100。该显示装置解决问题的原理与前述微发光二极管芯片100相似,因此该显示装置的实施可以参见前述微发光二极管芯片的实施,重复之处不再赘述。
在具体实施过程中,本发明实施例提供的显示装置可以是手机,还可以为平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此就不做赘述,也不应作为对本发明的限制。
在本发明实施例中,所述显示装置还包括背光模组,所述微发光二极管芯片设置在所述背光模组上,由于不仅可以弱化所述微发光二极管芯片的边缘效应,还可以避免所述微发光二极管芯片中单个微发光二极管单元2中相邻两所述发光区M之间的断路风险,避免了相邻两所述发光区M因刻蚀造成的连接线出现电路电连接失效的问题,在提高所述微发光二极管芯片的生产良率的同时,提高了所述背光模组的工艺良率,保证了所述背光模组的亮度均一性。
在本发明实施例中,所述显示装置还包括显示模组,所述微发光二极管芯片设置在所述显示模组上。由于不仅可以弱化所述微发光二极管芯片的边缘效应,还可以避免所述微发光二极管芯片中单个微发光二极管单元2中相邻两所述发光区M之间的断路风险,避免了相邻两所述发光区M因刻蚀造成的连接线出现电路电连接失效的问题,在提高所述微发光二极管芯片的生产良率的同时,提高了所述显示模组的工艺良率,保证了所述显示模组的显示品质。
基于同样的发明构思,如图9所示,本发明实施例还提供了一种微发光二极管芯片的制作方法,包括:
S101:在衬底上依次形成整层的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层、P型氮化镓层;
S102:采用构图工艺,对所述缓冲层、所述N型氮化镓层、所述多量子阱层和所述P型氮化镓层进行图案化处理,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,其中,所述多个微发光二极管单元中每个微发光二极管单元包括多个相互独立的发光区和包围各个所述发光区的非发光区,每个所述发光区包括有效发光区和包围所述有效发光区的无效发光区;每个所述发光区包括依次背离所述衬底的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层,所述P型氮化镓层位于所述有效发光区内的第一部分在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积,所述多量子阱层包括位于所述有效发光区且与所述第一部分相交的第二部分以及除所述第二部分之外的第三部分,所述第三部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区。
在具体实施过程中,在步骤S101之前,还可以对所述衬底的一侧表面进行图案化处理,形成PSS,然后,在所述PSS背离所述衬底的依次形成整层的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层、P型氮化镓层,还可以是直接在所述衬底上依次形成整层的缓冲层、N型氮化镓层,多量子阱层、P型氮化镓层,即在所述衬底上制备所述微发光二极管芯片的外延层相关的膜层。
然后,采用构图工艺,对所述缓冲层、所述N型氮化镓层、所述多量子阱层和所述P型氮化镓层进行图案化处理,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,从而形成包括所述多个微发光二极管单元的微发光二极管芯片。其中,所述多个微发光二极管单元中每个所述微发光二极管单元的具体结构可以参照前述部分的描述,在此不再详述了。在采用构图工艺,对相关膜层进行图案化处理的过程中,可以使得所述P型氮化镓层位于所述有效发光区内的第一部分在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积,相较于有效减小了单个所述微发光二极管单元的所述有效发光区的面积,避免了所述P型氮化镓层在所述发光区内侧壁损伤的引入和侧壁悬挂键的产生,减小了侧壁非辐射复合,降低了单个微发光二极管单元的反向漏电流,从而提高了微发光二极管芯片的使用性能。
在本发明实施例中,步骤S101:在衬底上依次形成整层的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层、P型氮化镓层之后,可以有以下三种实现方式来实现对所述微发光二极管芯片的制作,但又不仅限于以下三种实现方式。
第一种实现方式如图10所示,包括:
S201:采用构图工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层、所述多量子阱层、所述N型氮化镓层和所述缓冲层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层、多量子阱层、N型氮化镓层和缓冲层,其中,所述余下的N型氮化镓层包括位于所述有效发光区且与所述余下的多量子阱层的所述第二部分相交的第四部分,以及除所述第四部分之外的第五部分,所述第五部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区,所述余下的多量子阱层在所述衬底上的正投影完全落入所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影的区域范围内,所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影与所述缓冲层在所述衬底上的正投影相互重合;
S202:采用构图工艺,对所述余下的P型氮化镓层进行刻蚀,刻蚀掉所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分,获得在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积的P型氮化镓层的图案,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元。
在具体实施过程中,步骤S201至步骤S202的具体实现过程如下:
首先,可以采用半色调掩膜板(Half Tone Mask,HTM)工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层、所述多量子阱层、所述N型氮化镓层和所述缓冲层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层、多量子阱层、N型氮化镓层和缓冲层,从而实现了对同一所述微发光二极管单元内所述发光区的划分。然后,通过涂布光刻胶(PR)对所述余下的P型氮化镓继续刻蚀,刻蚀掉所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分,如此一来,可以将所述余下的P型氮化镓层的损伤区域刻蚀掉,保证所述无效发光区无电流经过,不发光,获得在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积的P型氮化镓层的图案,所述多量子阱层靠近所述非发光区的一侧的边缘未覆盖所述P型氮化镓层的尺寸大于等于3μm,从而有效减小了单个所述微发光二极管单元的所述有效发光区的面积,避免了所述P型氮化镓层在所述发光区内侧壁损伤的引入和侧壁悬挂键的产生,减小了侧壁非辐射复合,降低了单个微发光二极管单元的反向漏电流,从而提高了微发光二极管芯片的使用性能。
在具体实施过程中,在采用如图10所示的第一种实现方式来刻蚀掉所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分之后,还可以在各所述发光区的所述P型氮化镓的图案上蒸镀所述第一电极层,所述第一电极层可以为P型欧姆接触层,然后采用光刻胶等掩膜手段对所述第一电极层进行图案化处理,形成所述第一电极层在各所述发光区的图案。然后,在各所述发光区内,所述第一电极层背离所述衬底的一侧沉积所述钝化层,还可以在所述钝化层背离所述衬底的依次制作DBR层,通过DBR层提高了所述微发光二极管单元的出光效率。然后,可以通过反应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,ICP)刻蚀工艺或者离子束(IBE)刻蚀工艺在所述第一绝缘层上开过孔,从而露出所述第一电极层和N台面。然后,在N台面和所述微发光二极管单元内连接各所述发光区的区域制备金属电极和走线,形成所述第一走线层。然后,在所述第一走线层上沉积所述第二绝缘层,可以是沉积所述钝化层以及在所述钝化层背离所述衬底的一侧设置DBR层,然后,可以通过ICP刻蚀工艺和IBE刻蚀工艺在所述第二绝缘层上开过孔,从而露出所述微发光二极管单元内需要键合的P电极区和N电极区。然后,在P电极区和N电极区上制备所述第二电极层的图案,形成可以与所述背光模组或者所述显示模组电连接的绑定电极,所述绑定电极可以包括所述第一子电极和所述第二子电极,所述第一子电极和所述第二子电极分别位于相应所述微发光二极管单元的相对两侧的所述发光区。当然,还可以根据实际应用需要来实现对所述第一实现方式之后的相关膜层的制作,在此不做限定。
第二种实现方式包括:
采用平面离子注入工艺,对所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第六部分,其中,所述第六部分在所述衬底上的正投影完全落入所述多量子阱层在所述衬底上的正投影的区域范围内。
在具体实施过程中,在采用构图工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层、所述多量子阱层、所述N型氮化镓层和所述缓冲层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层、多量子阱层、N型氮化镓层和缓冲层之后,可以采用平面离子注入工艺,对所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第六部分,由于是采用平面离子注入工艺对所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分注入杂质离子,在保证后续膜层结构稳定性的同时,可以避免所述P型氮化镓层在所述发光区内的侧壁损伤引入和侧壁悬挂键的产生,减少侧壁非辐射复合中心和降低了反向漏电流,避免了所述发光区的边缘效应,提高了所述微发光二极管单元的发光效率,保证了所述微发光二极管芯片的制作效率。
在具体实施过程中,在采用第二种实现方式,对所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第六部分之后,在所述P型氮化镓层背离所述衬底的一侧沉积所述第三绝缘层,可以是沉积钝化层,还可以是在所述钝化层背离所述衬底的一侧沉积DBR层。然后,可以是通过ICP刻蚀工艺和IBE刻蚀工艺在所述第三绝缘层位于所述有效发光区的部分进行开孔,露出P电极和N台面。然后,在开孔区制作第三电极层,并对所述第三电极层进行图案化,图案化处理后的所述第三电极层由所述有效发光区延伸至所述无效发光区,且所延伸的尺寸不大于所述第六部分的延伸尺寸。然后,在N台面和各所述发光区之间的非发光区制作所述第二走线层的图案,所述第二走线层的图案可以与所述第三电极层耦接,并延伸至相邻所述发光区内的所述N型氮化镓层耦接。然后,在上述结构上沉积所述第四绝缘层。然后,可以通过ICP刻蚀工艺和IBE刻蚀工艺在所述第四绝缘层进行开孔,露出所述微发光二极管单元内需要键合的P电极区和N电极区。然后,在P电极区和N电极区上制备所述第四电极层的图案,形成可以与所述背光模组或者所述显示模组电连接的绑定电极,所述绑定电极包括所述第三子电极和所述第四子电极,所述第三子电极和所述第四子电极分别位于相应所述微发光二极管单元的相对两侧的所述发光区。当然,还可以根据实际应用需要来实现对所述第一实现方式之后的相关膜层的制作,在此不做限定。
第三种实现方式如图11所示,包括:
S301:采用构图工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层和所述多量子阱层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层和多量子阱层;
S302:采用离子注入工艺,在所述N型氮化镓层位于每个所述非发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第八部分,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,其中,所述N型氮化镓层还包括除所述第八部分之外的第七部分。
在具体实施过程中,步骤S301至步骤S302的具体实现过程如下:
首先,可以采用半色调掩膜板(Half Tone Mask,HTM)工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层和所述多量子阱层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层和多量子阱层。然后,采用平面离子注入工艺,在所述N型氮化镓层位于每个所述非发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第八部分,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,其中,所述N型氮化镓层还包括除所述第八部分之外的第七部分。由于是采用平面离子注入工艺对所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分注入杂质离子,在保证后续膜层结构稳定性的同时,无需对所述N型氮化镓层和所述缓冲层位于所述非发光区的部分进行刻蚀,避免了同一所述微发光二极管单元中相邻两所述发光区之间的断路风险,避免了两相邻所述发光区之间出现电路电连接失效的问题,提高了所述微发光二极管芯片的生产良率。
在具体实施过程中,在采用第三种实现方式,在所述N型氮化镓层位于每个所述非发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第八部分之后,可以采用第一种实现方式之后制作相关膜层的方法,来制作所述第一电极层、所述第一绝缘层、所述第一走线层、所诉第二绝缘层和所述第二电极层,对于具体制作过程不再详述。
需要说明的是,所述构图工艺包括光刻工艺、ICP刻蚀工艺和IBE刻蚀工艺和去胶工艺,具体可以根据实际应用需要来采用相应的构图工艺来制作相关膜层,在此不做限定。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种微发光二极管芯片,其特征在于,包括:
衬底和阵列分布在所述衬底上的多个微发光二极管单元,所述多个微发光二极管单元中每个微发光二极管单元包括多个相互独立的发光区和包围各个所述发光区的非发光区,每个所述发光区包括有效发光区和包围所述有效发光区的无效发光区;
每个所述发光区包括依次背离所述衬底的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层,所述P型氮化镓层位于所述有效发光区内的第一部分在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积,所述多量子阱层包括位于所述有效发光区且与所述第一部分相交的第二部分以及除所述第二部分之外的第三部分,所述第三部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区。
2.如权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述N型氮化镓层包括位于所述有效发光区且与所述多量子阱层的所述第二部分相交的第四部分,以及除所述第四部分之外的第五部分,所述第五部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区,所述多量子阱层在所述衬底上的正投影完全落入所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影的区域范围内,所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影与所述缓冲层在所述衬底上的正投影相互重合。
3.如权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述P型氮化镓层包括位于所述无效发光区内的具有高阻状态的第六部分,所述第六部分注入有杂质离子,所述第六部分在所述衬底上的正投影完全落入所述多量子阱层在所述衬底上的正投影的区域范围内。
4.如权利要求1所述的芯片,其特征在于,在同一个所述微发光二极管单元内的所述N型氮化镓层和所述缓冲层均为整层无间断结构,所述N型氮化镓层包括位于每个所述发光区的第七部分和位于所述非发光区的具有高阻状态的第八部分,所述第八部分注入有杂质离子。
5.如权利要求3或4所述的芯片,其特征在于,所述杂质离子包括F-、H+、He+、N-、B+中的至少一种。
6.如权利要求2或4所述的芯片,其特征在于,每个所述微发光二极管单元还包括位于所述P型氮化镓层上依次背离所述衬底的第一电极层、第一绝缘层、第一走线层、第二绝缘层和第二电极层,所述第二电极层包括第一子电极和第二子电极,所述第一子电极通过依次贯穿所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的第一过孔与所述P型氮化镓层耦接,所述第二子电极通过贯穿所述第二绝缘层的第二过孔与所述N型氮化镓层耦接,所述第一子电极和所述第二子电极分别位于相应所述微发光二极管单元的相对两侧的所述发光区内,所述第一走线层通过贯穿所述第一绝缘层的第三过孔与所述第一电极层耦接,并延伸至与相邻所述发光区内的所述N型氮化镓层耦接。
7.如权利要求3所述的芯片,其特征在于,每个所述微发光二极管单元还包括位于所述P型氮化镓层上依次背离所述衬底的第三绝缘层、第三电极层、第二走线层、第四绝缘层和第四电极层,所述第四电极层包括第三子电极和第四子电极,所述第三子电极通过贯穿所述第四绝缘层的第四过孔与所述第三电极层耦接,并通过所述第三电极层与所述P型氮化镓层位于所述有效发光区的所述第一部分耦接,所述第四子电极通过贯穿所述第四绝缘层的第五过孔与所述N型氮化镓层耦接,所述第三子电极和所述第四子电极分别位于相应所述微发光二极管单元的相对两侧的所述发光区内,所述第二走线层与所述第三电极层耦接,并延伸至与相邻所述发光区内的所述N型氮化镓层耦接。
8.如权利要求7所述的芯片,其特征在于,相邻两个所述发光区内,所述第三电极层由所述有效发光区向所述无效发光区延伸,且所述第三电极层在所述无效发光区的延伸长度不大于所述第六部分在所述无效发光区的延伸长度。
9.一种显示装置,其特征在于,包括:
如上述权利要求1-8任一项所述的微发光二极管芯片。
10.如权利要求9所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括背光模组,所述微发光二极管芯片设置在所述背光模组上。
11.如权利要求9所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括显示模组,所述微发光二极管芯片设置在所述显示模组上。
12.一种微发光二极管芯片的制作方法,其特征在于,包括:
在衬底上依次形成整层的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层、P型氮化镓层;
采用构图工艺,对所述缓冲层、所述N型氮化镓层、所述多量子阱层和所述P型氮化镓层进行图案化处理,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,其中,所述多个微发光二极管单元中每个微发光二极管单元包括多个相互独立的发光区和包围各个所述发光区的非发光区,每个所述发光区包括有效发光区和包围所述有效发光区的无效发光区;每个所述发光区包括依次背离所述衬底的缓冲层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层,所述P型氮化镓层位于所述有效发光区内的第一部分在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积,所述多量子阱层包括位于所述有效发光区且与所述第一部分相交的第二部分以及除所述第二部分之外的第三部分,所述第三部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述采用构图工艺,对所述缓冲层、所述N型氮化镓层、所述多量子阱层和P型氮化镓层进行图案化处理,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,包括:
采用构图工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层、所述多量子阱层、所述N型氮化镓层和所述缓冲层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层、多量子阱层、N型氮化镓层和缓冲层,其中,所述余下的N型氮化镓层包括位于所述有效发光区且与所述余下的多量子阱层的所述第二部分相交的第四部分,以及除所述第四部分之外的第五部分,所述第五部分由所述有效发光区延伸至所述无效发光区,所述余下的多量子阱层在所述衬底上的正投影完全落入所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影的区域范围内,所述N型氮化镓层在所述衬底上的正投影与所述缓冲层在所述衬底上的正投影相互重合;
采用构图工艺,对所述余下的P型氮化镓层进行刻蚀,刻蚀掉所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分,获得在所述衬底上的正投影面积小于所述多量子阱层在所述衬底上的正投影面积的P型氮化镓层的图案,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,在所述采用构图工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层、所述多量子阱层、所述N型氮化镓层和所述缓冲层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层、多量子阱层、N型氮化镓层和缓冲层之后,所述方法还包括:
采用平面离子注入工艺,对所述余下的P型氮化镓层位于所述无效发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第六部分,其中,所述第六部分在所述衬底上的正投影完全落入所述多量子阱层在所述衬底上的正投影的区域范围内。
15.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述采用构图工艺,对所述缓冲层、所述N型氮化镓层、所述多量子阱层和P型氮化镓层进行图案化处理,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,包括:
采用构图工艺,刻蚀掉所述P型氮化镓层和所述多量子阱层位于所述非发光区的部分,获得余下的P型氮化镓层和多量子阱层;
采用离子注入工艺,在所述N型氮化镓层位于每个所述非发光区的部分注入杂质离子,形成具有高阻状态的第八部分,在所述衬底上形成阵列分布的多个微发光二极管单元,其中,所述N型氮化镓层还包括除所述第八部分之外的第七部分。
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Cited By (3)
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WO2022252476A1 (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 发光器件、发光基板和发光器件的制作方法 |
CN116936705A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-10-24 | 星钥(珠海)半导体有限公司 | 一种rgb器件及其制备方法 |
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- 2021-06-18 CN CN202110676491.1A patent/CN113270522A/zh active Pending
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