CN117423783A - 一种MincroLED尖锥状结构制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于半导体材料领域,具体涉及一种MicroLED尖锥状结构制备方法,包括:S1、制备尖锥状凹穴结构,使尖锥状结构朝下,并在尖锥状凹穴结构上旋涂半导体材料层;S2、高温收缩固化半导体材料层,形成具有半导体材料尖锥结构的中间体;S3、翻转所述中间体180°,使得所述半导体材料尖锥结构朝上;S4、利用干式非等向刻蚀,获得最终的MicroLED尖锥状结构。本发明的MicroLED尖锥状结构制备方法,通过将半导体材料压入尖锥状凹穴,利用重力原理(液体往低处流),确保高温固化式尖锥结构仍然能保持形状、角度完整,不会出现现有技术中的坍塌现象,有利于提升成品率,满足使用要求。
Description
技术领域
本发明属于半导体材料技术领域,具体涉及一种MicroLED尖锥状结构制备方法。
背景技术
研究表明GaN半导体发光材料的LED,在蓝宝石基板上设置尖锥结构可以通过尖锥结构实现集光效果,大大提升发光效率和亮度。现有技术中尖锥结构的制备工艺如图1所示,首先是在蓝宝石基板1上旋涂半导体材料层2,然后利用尖锥状模仁3进行压印,使得半导体材料层2具有尖锥结构,然后再对半导体材料层2进行高温固化。
然而在高温固化后,半导体材料层厚度方向会收缩50%左右,此时,会造成形成的尖锥状结构在高温固化时发生坍塌,使得最终制备成的尖锥状结构不能满足使用要求。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种MincroLED尖锥状结构制备方法。
为实现上述目的,本发明提供一种MincroLED尖锥状结构制备方法,包括:
S1、制备尖锥状凹穴结构,使尖锥状结构朝下,并在尖锥状凹穴结构上旋涂半导体材料层;
S2、高温收缩固化半导体材料层,形成具有半导体材料尖锥结构的中间体;
S3、翻转所述中间体180°,使得所述半导体材料尖锥结构朝上;
S4、利用干式非等向刻蚀,获得最终的MicroLED尖锥状结构。
进一步地,所述S1包括:
在石英材料层上制作尖锥状凹穴结构,并且尖锥状结构朝下;
在所述尖锥状凹穴内蒸着含氟脱模剂;
在所述尖锥状凹穴上旋涂半导体材料层,半导体材料层高出所述石英材料层表面。
进一步地,所述S2包括:
在所述半导体材料层上侧接合蓝宝石基板;
在600~1100℃温度下对半导体材料层进行高温收缩固化,形成由上至下依次为蓝宝石基板、半导体材料层和石英材料层的中间体,此时在所述石英材料层尖锥状结构凹穴内形成半导体材料尖锥结构。
进一步地,所述S3包括:
对所述石英材料层进行脱模;
将剩余结构进行180°翻转,使得半导体材料尖锥结构朝上。
进一步地,所述S2包括:
在600~1100℃温度下对半导体材料层进行高温收缩固化;
选取蓝宝石基板,在蓝宝石基板上旋涂半导体材料后去溶剂层;
翻转所述蓝宝石基板,将所述半导体材料后去溶剂层与高温收缩固化后的半导体材料层接合,形成由上至下依次为蓝宝石基板、半导体材料后去溶剂层、半导体材料层和石英材料层的中间体,此时在所述石英材料层尖锥状结构凹穴内形成半导体材料尖锥结构。
进一步地,所述步骤S3包括:
对所述石英材料层进行脱模;
将剩余结构进行180°翻转,使得半导体材料尖锥结构朝上。
进一步地,所述S1包括:
在石英基板上镀着TBDB材料;
在所述TBDB材料上喷镀无定形碳层;
在所述无定形碳层上制作尖锥状凹穴结构,并且尖锥状结构朝下;
在所述尖锥状凹穴结构上旋涂半导体材料层。
进一步地,所述S2包括:
在所述半导体材料层上接合蓝宝石基板;
加热TBDB材料至热脱黏温度,脱除TBDB材料及石英基板;
在600~1100℃温度下对半导体材料层进行高温收缩固化,形成由上至下依次为蓝宝石基板、半导体材料层和无定形碳层的中间体,此时在所述无定形碳层尖锥状结构凹穴内形成半导体材料尖锥结构。
进一步地,所述S3包括:
将所述中间体进行180°翻转,使得半导体材料尖锥结构朝上;
去除所述无定形碳层。
进一步地,所述半导体材料为QST01。
本发明的MicroLED尖锥状结构制备方法,通过将半导体材料压入尖锥状凹穴,利用重力原理(液体往低处流),确保高温固化式尖锥结构仍然能保持形状、角度完整,不会出现现有技术中的坍塌现象,有利于提升成品率,满足使用要求。
附图说明
图1为现有技术中尖锥结构的制备工艺流程图;
图2示意性表示根据本发明一种实施方式的MicroLED尖锥状结构制备方法流程图;
图3示意性表示根据本发明第二种实施方式的MicroLED尖锥状结构制备方法流程图;
图4示意性表示根据本发明第三种实施方式的MicroLED尖锥状结构制备方法流程图;
图5示意性表示QST01性能图;
图6示意性表示QST01的性能图二。
附图中标号所代表的含义如下:
1、蓝宝石基板;2、半导体材料层;3、尖锥状模仁;4、石英材料层;5、含氟脱模剂;6、旋塗半导体材料后去溶剂;7、石英基板;8、TBDB材料;9、无定形碳层。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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方式,对于本领域普通技术人员而言,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。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述,实施方式不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
本发明提供一种MicroLED尖锥状结构制备方法,包括:S1、制备尖锥状凹穴结构,使尖锥状结构朝下,并在尖锥状凹穴结构上旋涂半导体材料层;S2、高温收缩固化半导体材料层,形成具有半导体材料尖锥结构的中间体;S3、翻转所述中间体180°,使得所述半导体材料尖锥结构朝上;S4、利用干式非等向刻蚀,获得最终的MicroLED尖锥状结构。
按照本发明的方法,制备的MicroLED尖锥状结构不会出现坍塌现象,完全能够满足使用要求。
如图2所示,根据本发明的一种实施方式,本发明的具体方法如下:
首先在石英材料层4上制作尖锥状凹穴结构,并且尖锥状结构朝下,然后在尖锥状凹穴内蒸着含氟脱模剂5,在尖锥状凹穴上旋涂半导体材料层2,半导体材料层2高出石英材料层4表面。在半导体材料层2上侧加压力接合蓝宝石基板1。在600~1100℃温度下对半导体材料层2进行高温收缩固化,厚度收缩率约为50%,形成由上至下依次为蓝宝石基板1、半导体材料层2和石英材料层4的中间体,此时在所述石英材料层尖锥状结构凹穴内形成半导体材料尖锥结构。然后对石英材料层进行脱模,将剩余结构进行180°翻转,使得半导体材料尖锥结构朝上。最终利用干式非等向刻蚀或者满足要求的尖锥结构。
如图3所示,根据本发明的第二种实施方式,本发明的MicroLED尖锥状结构制备方法包括:首先在石英材料层4上制作尖锥状凹穴结构,并且尖锥状结构朝下,然后在尖锥状凹穴内蒸着含氟脱模剂5,在尖锥状凹穴上旋涂半导体材料层2,半导体材料层2高出石英材料层4表面。在600~1100℃温度下对半导体材料层2进行高温收缩固化,厚度收缩率约为50%。然后选取蓝宝石基板1,在蓝宝石基板1上旋涂半导体材料后去溶剂6,翻转蓝宝石基板1,将半导体材料后去溶剂6与高温收缩固化后的半导体材料层2加热接合,形成由上至下依次为蓝宝石基板1、半导体材料后去溶剂层6、半导体材料层2和石英材料层4的中间体,此时在石英材料层尖锥状结构凹穴内形成半导体材料尖锥结构。对石英材料层进行脱模,
将剩余结构进行180°翻转,使得半导体材料尖锥结构朝上。最终通过干式非等向刻蚀或者满足要求的尖锥结构。
如图4所示,根据本发明的第三种实施方式,本发明的MicroLED尖锥状结构制备方法,包括:在石英基板7上镀着TBDB材料8,在TBDB材料8上喷镀无定形碳层9,在无定形碳层9上制作尖锥状凹穴结构,并且尖锥状结构朝下,在尖锥状凹穴结构上旋涂半导体材料层2。在半导体材料层2上加压接合蓝宝石基板,加热TBDB材料8至热脱黏温度,脱除TBDB材料8及石英基板7。然后在在600~1100℃温度下对半导体材料层2进行高温收缩固化,厚度收缩率约为50%,形成由上至下依次为蓝宝石基板1、半导体材料层2和无定形碳层9的中间体,此时在无定形碳层9尖锥状结构凹穴内形成半导体材料尖锥结构。接着将中间体进行180°翻转,使得半导体材料尖锥结构朝上,通过氧气等离子体去除无定形碳层,最终利用干式非等向刻蚀或者满足要求的尖锥结构。
在上述各个实施方式中,半导体材料为二氧化硅类旋涂材料,例如二氧化硅材料,或者如图5和图6所示的QST01材料。
本发明的MicroLED尖锥状结构制备方法,通过将半导体材料压入尖锥状凹穴,利用重力原理(液体往低处流),确保高温固化時尖锥结构仍然能保持形状、角度完整,不会出现现有技术中的坍塌现象,有利于提升成品率,满足使用要求。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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MicroLED尖锥状结构制备方法,包括:
S1、制备尖锥状凹穴结构,使尖锥状结构朝下,并在尖锥状凹穴结构上旋涂半导体材料层;
S2、高温收缩固化半导体材料层,形成具有半导体材料尖锥结构的中间体;
S3、翻转所述中间体180°,使得所述半导体材料尖锥结构朝上;
S4、利用干式非等向刻蚀,获得最终的MicroLED尖锥状结构。
2.根据权利要求1所述的MicroLED尖锥状结构制备方法,其特征在于,所述S1包括:
在石英材料层上制作尖锥状凹穴结构,并且尖锥状结构朝下;
在所述尖锥状凹穴内蒸着含氟脱模剂;
在所述尖锥状凹穴上旋涂半导体材料层,半导体材料层高出所述石英材料层表面。
3.根据权利要求3所述的MicroLED尖锥状结构制备方法,其特征在于,所述S2包括:
在所述半导体材料层上侧接合蓝宝石基板;
在600~1100℃温度下对半导体材料层进行高温收缩固化,形成由上至下依次为蓝宝石基板、半导体材料层和石英材料层的中间体,此时在所述石英材料层尖锥状结构凹穴内形成半导体材料尖锥结构。
4.根据权利要求3所述的MicroLED尖锥状结构制备方法,其特征在于,所述S3包括:
对所述石英材料层进行脱模;
将剩余结构进行180°翻转,使得半导体材料尖锥结构朝上。
5.根据权利要求2所述的MicroLED尖锥状结构制备方法,其特征在于,所述S2包括:
在600~1100℃温度下对半导体材料层进行高温收缩固化;
选取蓝宝石基板,在蓝宝石基板上旋涂半导体材料后去溶剂;
翻转所述蓝宝石基板,将所述半导体材料后去溶剂与高温收缩固化后的半导体材料层接合,形成由上至下依次为蓝宝石基板、半导体材料后去溶剂、半导体材料层和石英材料层的中间体,此时在所述石英材料层尖锥状结构凹穴内形成半导体材料尖锥结构。
6.根据权利要求5所述的MicroLED尖锥状结构制备方法,其特征在于,所述步骤S3包括:
对所述石英材料层进行脱模;
将剩余结构进行180°翻转,使得半导体材料尖锥结构朝上。
7.根据权利要求1所述的MicroLED尖锥状结构制备方法,其特征在于,所述S1包括:
在石英基板上镀着TBDB材料;
在所述TBDB材料上喷镀无定形碳层;
在所述无定形碳层上制作尖锥状凹穴结构,并且尖锥状结构朝下;
在所述尖锥状凹穴结构上旋涂半导体材料层。
8.根据权利要求7所述的MicroLED尖锥状结构制备方法,其特征在于,所述S2包括:
在所述半导体材料层上接合蓝宝石基板;
加热TBDB材料至热脱黏温度,脱除TBDB材料及石英基板;
在600~1100℃温度下对半导体材料层进行高温收缩固化,形成由上至下依次为蓝宝石基板、半导体材料层和无定形碳层的中间体,此时在所述无定形碳层尖锥状结构凹穴内形成半导体材料尖锥结构。
9.根据权利要求8所述的MicroLED尖锥状结构制备方法,其特征在于,所述S3包括:
将所述中间体进行180°翻转,使得半导体材料尖锥结构朝上;
去除所述无定形碳层。
10.根据权利要求1所述的MicroLED尖锥状结构制备方法,其特征在于,所述半导体材料为QST01。
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