KR102181621B1 - 유체 어셈블리 중 비대칭 안정성을 제공하는 다이오드 - Google Patents

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KR102181621B1
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폴 존 슐레
데이비드 로버트 하이네
마크 알베르트 크라우더
션 매튜 가너
창칭 쟌
아비나쉬 투카람 신드
겐지 알렉산더 사사키
커트 마이클 울머
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일룩스 아이엔씨.
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Abstract

실시 예는 유체 어셈블리를 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 대한 소자의 증착을 보장하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

유체 어셈블리 중 비대칭 안정성을 제공하는 다이오드
실시 예들은 유체 어셈블리를 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 대한 소자의 증착을 보장하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
LED 디스플레이, LED 디스플레이 컴포넌트 및 어레이 LED 장치는 디스플레이 또는 장치의 표면위의 한정된 위치에 형성되거나 배치되는 다수의 다이오드를 포함한다. 이러한 많은 수의 다이오드를 형성하거나 배치하는 것은 일반적으로 낮은 수율 또는 많은 결함을 초래하여 디스플레이 또는 장치 제조 프로세스의 수율을 감소시킨다. 생산능력 및 수율을 높이기 위한 일부 방법은 픽셀 당 적어도 충분한 수의 다이오드를 적절하게 형성할 수 있게 충분한 여분을 제공하도록 픽셀 당 다이오드를 추가 제공을 포함한다. 이러한 유형의 방법은 향상된 수율을 제공하지만 픽셀 당 많은 수의 여분 다이오드를 추가하지 않으면 디스플레이 수율은 일발적으로 여전히 기대치보다 낮다. 디스플레이 내에서 100 % 미만의 수율은 수익에 미치는 영향과 제조 수율에 대한 영향 모두에서 값 비싸다.
따라서, 적어도 전술한 이유로, LED 디스플레이, LED 디스플레이 소자 및 LED 장치를 제조하기위한 진보된 시스템 및 방법에 대한 기술이 필요하다.
실시 예는 유체 어셈블리를 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 대한 소자의 증착을 보장하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이 발명 내용은 본 발명의 일부 실시 예의 일반적인 개략만을 제공한다. "일 실시 예에서", "일 실시 예에 따르면", "다양한 실시 예들에서 ", "하나 이상의 실시 예들에서 ", "특정 실시 예들에서 "등은 일반적으로 문구 다음의 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되는 것을 의미하며 또한 본 발명의 하나 이상의 실시 예에 포함될수 있다. 중요하게는, 이런한 문구들은 반드시 동일한 실시 예를 지칭하는것은 아니다. 본 발명의 다수의 다른 실시 예는 다음의 상세한 설명, 첨부된 청구 범위 및 첨부 도면으로부터 더욱 명백해질 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 대한 추가적 이해는 본 명세서의 나머지 부분들에 기술된 도면을 참조하여 실현될 수있다. 도면에서, 유사한 구성 요소를 지칭하기 위해 동일한 참조 번호가 여러 도면에 걸쳐 사용되었다. 경우에 따라 소문자로 구성된 서브 라벨은 참조 번호와 연결하여 여러 유사한 구성 요소 중 하나를 표시하고 있다. 서브 라벨을 지정하지 않고 참조 번호를 참조할 때, 이는 그러한 다수의 유사한 구성 요소 모두를 의미하는 것으로 의도된다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 실시 예에 따른 기판의 표면에 대해 캐리어 액체 및 복수의 포스트 강화 다이오드로 구성된 현탁액을 움직일 수 있는 유체 어셈블리 시스템을 도시한다.도 2a-2e는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 우물을 갖는 기판을 포함하는 디스플레이의 일부를 도시하며 각각의 우물은 각각의 포스트 강화 다이오드로 채워져 있다.도 3a-3d는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 포스트 강화 다이오드가 증착될 수있는 우물을 포함하는 디스플레이의 일부를 도시한다.
도 4a-4d는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포스트 강화 다이오드가 증착 될 수 있는 쓰루홀 비아 우물을 포함하는 디스플레이의 일부를 도시한다.
도 5a-5d는 본 발명의 하나 이상의 실시 예에 따른 포스트 강화 다이오드가 증착 될 수있는 동심원 홈 우물(concentric grooved well)을 포함하는 디스플레이의 일부를 도시한다.
도 6a-6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 교대 홈 패턴(alternate grooved pattern)의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시 예에 따른 포스트 강화 다이오드를 형성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8-9는 본 발명의 각 실시 예에 따른 기판 우물(substrate well)에 포스트 강화 다이오드를 증착 또는 배치하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
실시 예는 유체 어셈블리를 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 대한 소자의 증착을 보장하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예들은 기판과 현탁액을 포함하는 유체 어셈블리 시스템을 제공한다. 상기 기판은 복수의 우물(well)을 포함하고, 상기 현탁액은 캐리어 액체 및 복수의 포스트 강화 다이오드를 포함하며, 각 포스트 강화 다이오드는 다이오드 구조의 상부 표면으로부터 연장되는 포스트를 포함한다. 전술한 실시 예의 일부 예에서, 상기 시스템은 기판 위에 현탁액을 움직이도록 동작 가능한 현탁액 이동 장치를 더 포함하여, 복수의 포스트 강화 다이오드의 일부가 다수의 우물중 상응한 우물에 증착된다.
전술한 실시 예의 다양한 예들에서, 상기 포스트 강화 다이오드의 상기 다이오드 구조는 적어도 부분적으로 제 1 전기 전도성 재료로 형성된 상부 표면, 적어도 부분적으로 제 2 전기 전도성 재료로 형성된 평면의 바닥 표면, 상기 제 1 전기 도전성 재료에 전하를 전도하는 제 1 전기 접촉부, 및 상기 제 2 전기 전도성 재료에 전하를 전도하는 제 2 전기 접촉부를 포함한다. 전술한 실시 예의 하나 이상의 예에서, 복수의 우물 각각은 상응한 우물의 바닥으로부터 연장하여 상기 기판을 관통하는 쓰루홀을 포함한다. 이러한 일부 경우에, 상기 다이오드 구조의 상부 표면에 실질적으로 평행한 상기 포스트의 표면의 폭은 쓰루홀 비아의 폭보다 크다. 이러한 다른 경우에, 상기 쓰루홀 비아는 상응하는 우물의 실질적으로 원형인 바닥의 중심으로부터 떨어진다.
전술한 실시 예의 일부 예에서, 바닥 표면의 최대 폭은 복수의 우물 각각의 최대 폭보다 작다. 전술한 실시 예의 각 예에서, 전기 접촉부는 상기 복수의 우물 각각의 내부 표면 상에 형성된다. 전술한 실시 예의 일부 예에서, 상기 포스트가 상기 기판으로부터 멀리 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 꺼꾸로 되지 않은 배향이며, 상기 포스트가 상기 기판을 향하여 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 꺼꾸로 된 배향이며, 상응하는 우물에 증착된 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 중 하나는 꺼꾸로된 배향에서보다 꺼구로 되지 않은 배향에서 더 기계적으로 안정하다. 전술한 실시 예의 하나 이상의 예에서, 상기 포스트가 상기 기판으로부터 멀리 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 꺼꾸로 되지 않은 배향이며, 상기 포스트가 상기 기판을 향하여 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 꺼꾸로 된 배향이며, 상기 기판의 표면과 접촉하는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 중 하나의 배향은 꺼꾸로된 배향에서보다 꺼구로 되지 않은 배향에서 더 기계적으로 안정하다.
전술한 실시 예들의 일부 경우에, 상기 포스트가 상기 기판으로부터 멀리 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 꺼꾸로 되지 않은 배향이며, 상기 포스트가 상기 기판을 향하여 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 꺼꾸로 된 배향이며, 상기 기판은 적어도 하나의 홈을 포함하고, 상기 홈은 상기 홈을 가로지르는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드들 중 하나의 배향이 꺼꾸로 된 배향에서보다 꺼꾸로 되지 않은 배향에서 더 기계적으로 안정하도록 구성된다. 이러한 경우에, 상기 홈은 상기 기판까지 연장되며, 상기 홈의 후단 에지보다 선다 에지의 경사가 크며, 상기 현탁액을 기판 위로 이동시키면, 상기 포스트 강화 다이오드 중 하나가 선단 에지를 가로 지르기 전에 후단 에지를 가로 지른다. 이러한 다양한 예들에서, 상기 기판의 상기 홈의 깊이는 상기 다이오드 구조의 상부 표면의 에지로부터 상기 포스트의 에지까지의 거리보다 작다. 하나 이상의 예에서, 상기 기판의 표면에서의 상기 홈의 폭은 상기 다이오드 구조의 상부 표면의 에지로부터 상기 포스트의 에지까지의 거리보다 작다.
본 발명의 다른 실시 예는 포스트 강화 다이오드를 제공한다. 이러한 포스트 강화 다이오드는 제 1 전기 전도성 재료의 적어도 부분적으로 형성된 평면의 상부 표면, 제 2 전기 전도성 재료의 적어도 부분적으로 형성된 평면의 바닥 표면, 상기 상부 표면으로부터 연장되는 포스트, 상기 제 1 전기 도전성 재료로 전하를 전도하도록 구성된 제 1 전기 접촉부, 및 상기 제 2 전기 전도성 재료로 전하를 전도하도록 구성된 제 2 전기 접촉부를 포함한다.
전술한 실시 예의 일부 예에서, 상기 상부 표면은 제１최대 폭을 구비하고, 상기 상부 표면에 실질적으로 평행한 상기 포스트의 표면은 제２최대 폭을 구비하며, 그중 상기 제 1 최대 폭은 상기 제 2 최대 폭의 적어도 두배이다． 전술한 실시 예의 일부 예에서, 상기 포스트의 높이는 상기 상부 표면에서부터 상기 상부 표면에 실질적으로 평행한 포스트의 표면까지 측정되고, 상기 다이오드의 두께는 상부 표면 및 바닥 표면으로부터 측정된다． 일부 예에서, 상기 두께와 높이의 비는 １：０.６에서１：４의 범위내에 있다． 전술한 실시 예의 하나 이상의 예에서, 상기 상부 표면은 최대 폭을 구비하고, 상기 다이오드의 두께는 상기 상부 표면 및 상기 바닥 표면에서 측정된다． 일부 예에서, 최대 폭과 두께의 종횡비는 5 : 1에서 50 : 1 의 범위내에 있다.
전술한 실시 예의 일부 예에서, 상기 포스트가 상기 제 1 전기 접촉부이다．전술한 실시 예의 다양한 예들에서, 상기 포스트는 절연 재료로 형성된다． 일부 예에서, 상기 상부 표면은 원형 형태이며, 또 다른 예에서, 상기 상부 표면은 다각형 형태이다． 특별한 경우에, 상기 상부 표면은 육각형 형태이며, 상기 육각형의 각면의 폭은 상기 상부 표면이 주어진 우물 내에 들어갈 수 있을 정도로 충분히 작다． 전술한 예의 다양한 예들에서, 상기 상부 표면에 실질적으로 평행하는 상기 포스트의 표면은 원형 형태이며, 또 다른 예에서는 다각형 형태이다． 전술한 예의 하나 이상의 예에서, 상기 포스트는 제 3 전기 전도성 재료로 형성되고, 어떤 경우에는 제 3 전기 전도성 재료는 제 1 전기 전도성 재료와 동일하다． 일부 예에서, 상기 제 1 전기 전도성 재료는 ｐ－도핑된 반도체 재료이고, 제 2 전기 전도성 재료는 ｎ－도핑된 반도체 재료이다． 일부 경우에는, 상기 포스트는 원형 상부 표면 또는 복잡한 곡률을 갖는 표면을 가질 수 있고, 다른 경우에 실질적으로 편평한 상부 표면을 가질 수있다. 다른 경우에, 복수의 포스트가 다이오드 상부 표면 상에 존재할 수있다. 상기 포스트는 다이오드 표면의 중심에 위치하거나 오프셋이 될 수 있다.
또 다른 실시 예는 유체 어셈블리를 위한 기판을 제공한다. 이러한 기판은 상기 기판의 상부 표면으로부터 연장되는 복수의 우물을 포함하며, 그중 상기 복수의 우물중의 각각의 우물은 포스트 강화 다이오드를 수용하도록 구성되고, 상기 기판의 상기 상부 표면 내로 연장되는 적어도 하나의 홈을 포함하며, 상기 홈은 상기 홈를 가로 지르는 상기 포스트 강화 다이오드의 배향이 꺼꾸로된 배향에서보다 꺼꾸로 되지 않은 배향에서 더 기계적으로 안정하도록 구성된다. 상기 포스트 강화 다이오드는 다이오드 구조의 상부 표면으로부터 연장되는 포스트를 포함한다. 상기 포스트 강화 다이오드가 꺼꾸로 되지 않은 배향으로있을 때, 상기 포스트는 상기 기판의 상기 상부 표면으로부터 멀리 향하여 연장된다. 상기 포스트 강화 다이오드가 꺼꾸로 된 배향으로 있을 때, 상기 포스트는 상기 기판의 상부 표면을 향해 연장된다. 전술한 예의 일부 예에서, 상기 기판의 상기 홈의 깊이는 상기 다이오드 구조의 상기 상부 표면의 에지로부터 상기 포스트의 에지까지의 거리보다 작다. 전술한 예의 다양한 예들에서, 상기 기판의 표면에서의 상기 홈의 폭은 상기 다이오드 구조의 상기 상부 표면의 에지로부터 상기 포스트의 에지까지의 거리보다 작다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 하나 이상의 실시 예에 따른 기판（140）의 표면에 대해 캐리어 액체(115) 및 복수의 포스트 강화 다이오드(130)로 구성된 현탁액(110)을 이동할수 있는 유체 어셈블리 시스템(100)을 도시한다. 일부 실시 예에서, 기판(140)은 유리 기판의 표면에 적층된 폴리머 재료로 형성된다. 특정 실시 예에서, 우물(142)은 라미네이트 층에 에칭되거나 다른 방식으로 형성된다. 본원에서 사용되는 "우물(well)"이라는 용어는 포스트 강화 다이오드가 증착 될 수있는 임의의 표면 피쳐(feature)를 의미하는 가장 넓은 의미로 사용된다. 다른 실시 예에서, 기판은 유리에 직접 형성된 우물(142)을 갖는 유리로 제조된다. 우물(142)은 도시된 바와 같이 편평한 표면 및 수직 표면을 가질 수 있거나, 복잡한 곡률을 갖는 바닥 및 측면을 가질 수있다. 본원에 제공된 개시에 기초하여, 본 기술분야의 당업자는 기판(140)을 형성하는데 사용될 수있는 다양한 재료, 프로세스 및/또는 구조를 인식할 것이다. 예를 들어, 기판(140)은 유체 장치 프로세싱과 양립할 수 있는 임의의 재료 또는 조성물로 형성될 수 있다. 유리, 유리 세라믹, 세라믹, 폴리머, 금속 또는 기타 유기 또는 무기 재료를 포함할 수 있지만 이에 국한되지는 않는다. 예로서, 기본 유리판의 표면에 적용될 때, 우물(142)은 표면 피쳐 층을 형성하는 단일 재료 중에 형성된다. 이러한 표면 피쳐 층에 형성된 우물(142)과 기본 유리 층 사이에 패턴화된 도체 층이 존재할 수있다. 기판(140)은 또한 복수의 층 또는 이들 재료의 조합으로 제조될 수있다. 기판(140)은 편평한, 굴곡된, 단단한 또는 유연한 구조 일 수 있다. 일부 경우에, 기판(140)은 최종 장치 기판이 될 수 있거나, 단지 포스트 강화 다이오드(130)를 위치시키기 위한 어셈블리 기판으로서의 역할을 할 수 있다. 어셈블리 기판의 경우에, 포스트 강화 다이오드(130)는 다음 단계에서 최종 장치 기판으로 이동된다.
일부 실시 예에서, 캐리어 액체(115)는 이소프로판올이다. 본원에 제공된 개시에 기초하여, 본 기술분야의 당업자는 캐리어 액체로서 사용될 수있는 각종 액체, 가스 및/또는 액체 및 가스 조합물을 인식할 것이다. 본원에서 제공되는 다양한 분석은 단일의 연속적인 방향에서의 유동 또는 다른 경우에 비교적 단순한 앞뒤 이동에 기초하지만, 유체 속도의 방향 및 크기가 시간에 따라 변할 수있는 경우에는 유동이 보다 복잡 할 수 있음을 유의해야한다.
도 1에 도시 된 바와 같이, 포스터 강화 다이오드(130)는 각각 비교적 큰 다이오드 구조 및 다이오드 구조의 상부 표면으로부터 연장되는 작은 포스트를 포함하고, 기판(140)의 각 우물(142)은 하나의 주어진 꺼꾸로 되지 않은 배향의 포스트 강화 다이오드(130)를 수용할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "포스트 강화 다이오드"라는 문구는 상기 포스트의 외부 에지의 적어도 일부가 다이오드 구조의 에지로부터 뒤집어지도록 다이오드 구조의 애노드 또는 캐소드의 표면으로부터 연장되는 포스트를 갖는 임의의 장치를 의미하는 것으로 폭넓게 사용된다. 본원에서 사용된 바와 같이, "꺼꾸로 되지 않은 배향"이라는 문구는 기판(140)의 상부 표면으로부터 대체로 멀리 멀어 지도록(즉, 우물(142)의 바닥으로부터 멀리 멀어지도록) 연장된 포스트가 있는 포스트 강화 다이오드(130)의 임의의 배향을 의미하는 가장 넓은 의미로 사용된다. 본원에서 사용되는 "꺼꾸로 된 배향"이라는 문구는 포스트가 기판(140)의 상부 표면을 향해(즉, 우물(142)의 바닥을 향하여) 연장 된 포스트 강화 다이오드(130)의 임의의 배향을 의미하는 가장 넓은 의미로 사용된다. 이들 정의를 사용하면, 포스트 강화 다이오드(130a, 130b, 130f 및 130g)는 각각 꺼구로 되지 않은 배향이고, 포스트 강화 다이오드(130c, 130d, 130e)는 각각 꺼꾸로 된 배향이다. 다이오드 구조 및 포스트 강화 다이오드(130)는 도2a-2e와 관련하여 아래에서 보다 상세히 논의된다. 일부 경우에는, 다이오드 구조의 각각의 측면상의 상이한 재료로 인해, 일측상의 애노드 및 다른 일측상의 캐소드를 포함하는 다이오드 구조는 비대칭으로 지칭될 수 있음에 유의해야한다. 그러나, 본원에서 다이오드와 관련하여 "비대칭"이라는 용어는 다이오드 구조로부터 연장된 포스트(post)로 인해 꺼꾸로 된 배향과 꺼구로 되지 않은 배향 사이에서 포스트 강화 다이오드가 주변의 액체 이동에 의해 발생되는 임의의 비대칭을 의미한다. 일부 경우들에서, 우물(142)의 깊이는 각각의 포스트 강화 다이오드(130)의 다이오드 구조의 높이와 실질적으로 동일하고, 하나의 포스트 강화 다이오드(130)만이 임의의 주어진 우물(142)에 증착되도록 우물(142)의 입구 개구는 각각의 포스트 강화 다이오드(130)의 다이오드 구조의 폭보다 크다. 실시 예가 다이오드 구조로부터 연장되는 단일 포스트를 포함하는 포스트 강화 다이오드에 대해 논의하지만, 각종 실시 예는 동일한 다이오드 구조로부터 연장되는 2 개 이상의 포스트를 포함하는 포스트 강화 다이오드를 제공한다는 것을 유의해야한다.
증착 장치(150)는 댐 구조물의 측면(120)에 의해 기판(140)의 상부에 유지된 현탁액(110)으로 기판(140)의 표면 위에 현탁액(110)을 증착시킨다. . 일부 실시 예에서, 증착 장치(150)는 현탁액(110) 저장소에 접근 가능한 펌프이다. 현탁액 이동 장치(160)는 기판(140) 상에 증착된 현탁액(110)을 교반하여, 포스트 강화 다이오드(130)가 기판(140)의 표면에서 이동하도록한다. 포스트 강화 다이오드(130)는 기판(140)의 표면에서 이동하여 꺼구로 되지 않은 배향 또는 꺼꾸로 된 배향으로 우물(142)에 증착된다. 일부 실시 예에서, 현탁액 이동 장치(160)는 3 차원으로 이동하는 브러시이다. 본원에서 제공된 개시에 기초하여, 본 기술분야의 당업자는 펌프를 포함하지만 이에 한정되지 않는 현탁액 이동 장치(160)의 기능을 수행하는데 사용될 수 있는 다양한 장치를 인식할 것이다.
꺼꾸로 된 배향으로 증착 될 때(예를 들어, 포스트 강화 다이오드(130d)), 현탁액 이동 장치(160)에 의해 생성된 이동은 꺼꾸로 된 배향의 포스트 강화 다이오드(130)에게 주어진 우물(142)로부터 탈구 할수 있는 힘을 생성한다. 반대로, 꺼꾸로 되지 않은 배향으로 증착 될 때(예를 들어, 포스트 강화 다이오드(130g)), 현탁액 이동 장치(160)에 의해 야기된 증착된 포스트 강화 다이오드(130)에 대한 힘은 주어진 우물(142)로부터 포스트 강화 다이오드를 탈구시키지 않을 것이다. 일부 실시 예에서, 꺼꾸로 된 포스트 강화 다이오드(130)가 우물(142)로부 탈구 할 가능성은 꺼꾸로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(130)가 우물(142)로부터 탈구 할 가능성보다 훨씬 더 크다. 일부 실시 예에서, 꺼꾸로 된 포스트 강화 다이오드(130)를 우물(142)로부터 분리시키는데 필요한 힘의 모멘트는 0.01 Х 10-14N-m 에서1.0 Х 10-14N-m 사이에 있으며, 포스트의 종횡비(width to height)와 다이오드 구조의 직경(여기서, 힘의 모멘트의 양의 값은 포스트 강화 다이오드(130)의 다이오드 구조가 회전 지점을 중심으로 강제로 회전됨을 나타낸다)에따라 결정되고, 우물(142)로부터 꺼꾸로 된 포스트 강화 다이오드(130)를 탈구 시키기 위해 요구되는 힘의 모멘트는 음의 값이며(여기서, 힘의 모멘트의 음의 값은 포스트 강화 다이오드(130)의 다이오드 구조가 기판(140)의 표면상에 밀려 내려가고 있음을 나타낸다), 동일한 종횡비(width to height)와 다이오드 구조의 두께의 포스트에 대해, 어떠한 변위도 발생하지 않는다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 힘의 모멘트가 양의 값일 경우 포스트 강화 다이오드가 "탈구 될 가능성이 있는것"으로 간주되고, 힘의 모멘트가 음의 값일 경우 "탈구 되지 않을 것"으로 간주된다.
유사하게, 꺼꾸로 된 배향(예를 들어, 포스트 강화 다이오드(130e))으로 기판(140)의 표면을 가로 질러 이동할 때, 현탁액 이동 장치(160)에 의해 생성된 이동은 꺼꾸로 된 포스트 강화 다이오드(130)를 뒤집을 수 있는 힘을 생성한다. 반대로, 꺼구로 되지 않은 배향(예를 들어, 포스트 강화 다이오드(130f))으로 기판(140)의 표면을 가로 질러 이동할 때, 현탁액 이동 장치(160)에 의해 야기된 포스트 강화 다이오드(130)상의 힘은 포스트 강화 다이오드를 뒤집기 어렵다. 일부 실시 예에서, 꺼꾸로 된 포스트 강화 다이오드(130)에 대한 힘의 모멘트는 꺼꾸로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(130)에 대한 힘의 모멘트보다 크기에 기판(140)의 표면 부근에서 이동하는 꺼꾸로 된 포스트 강화 다이오드(130)를 뒤집을 가능성은 기판(140)의 표면 부근에서 유사한 힘으로 움직이는 꺼꾸로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(130)를 뒤집을 가능성보다 크다.
포획 장치(170)는 현탁액(110)에까지 연장된 입구를 포함하며, 상기 입구는 캐리어 액체(115)의 일부 및 증착 되지 않은 포스트 강화 다이오드(130)를 포함하는 현탁액(110)의 일부를 회수할 수 있으며, 재사용을 위해 회수된 재료를 복귀시킨다. 일부 실시 예에서, 포회 장치(170)는 펌프이다. 포스트 강화 다이오드(130)와 기판(140) 및 우물(142)의 상호 작용에 관한 더 상세한 설명은 도 3-5와 참조하여 제공된다.
아래 도 2a를 참조하면, 기판 부분(230)의 평면도(200)가 도시 되여 있으며, 이는 포스트 강화 다이오드(210)가 성공적으로 증착된 복수의 우물(205)을 포함하고 있다. 도 2a의 각각의 포스트 강화 다이오드(210)는 도 2b의 평면도(235), 도 2c의 단면도(250), 및 LED로서 동작하는 포스트 강화 다이오드(210)의 회로 심볼(280)로 표현된다. 포스트 강화 다이오드(210)는 총 힘의 모멘트를 생성하기 위해 포스트 강화 다이오드(210) 주위에서 캐리어 액체의 상대적인 유동을 가능하게하는 하나 이상의 특징을 포함하며, 상기 총 힘의 모멘트은 포스트 강화 다이오드(210)를 제 1 배향으로부터 제 2 배향으로 뒤집을 가능성을 증가시키며, 제 2 배향으로부터 제 1 배향으로 포스트 강화 다이오드(210)를 뒤집는 것과 유사하지 않은(즉, 비대칭) 가능성이 있다. 이들 피처는 측벽 각도, 포스트 등의 표면 구조 또는 포스트 강화 다이오드(210)의 일반적인 형태를 포함할 수있다. 유의해야 할 것은, 비대칭 재배향을 장려하는 포스트 강화 다이오드(210)의 전술한 구조 및 형태는 포스트 강화 다이오드(210)를 통합하는 최종 디스플레이에 존재할 수도 있고 그렇지 않을 수도있다.
도 2b-2c에 도시 된 바와 같이, 포스트 강화 다이오드(210)는 전기 전도성 재료(260)의 평면 상부 표면(245)을 포함한다(패턴이 적용되지 않은 영역에 표시 됨). 본원에서 사용 된 바와 같이, "평면"이라는 용어는 결함 또는 프로세스와 관련된 차이를 제외한 2차원을 의미하는 반도체 제조 프로세스 표준에서의 가장 넓은 의미로 사용된다. 일부 실시 예에서, 전기 전도성 재료(260)는 p-도핑된 질화 갈륨 (GaN)이다. 또한 상부 표면(245)으로부터 연장되는 포스트(255)가 도시된다(해치 패턴 영역으로 도시됨). 또한 포스트(255)의 상부 표면(240)이 도시된다. 일부 실시 예에서, 포스트(255)는 전기 전도성 재료(260)(즉, 동종 포스트)로 형성된다. 다른 실시 예에서, 포스트(255)는 전기 전도성 재료(260) 이외의 재료(즉, 이종 포스트)로 형성된다. 어떤 경우에는, 이종의 포스트는 SiO2와 같은 절연층의 적어도 일부에 형성되고, 또 다른 경우에는 이종 포스트는 전기 전도성 재료(260) 상에 증착할 수 있는 금속과 같은 도전성 재료로 형성된다. 포스트(255)는 상부 표면(245) 상에 실질적으로 중앙에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시 예에서 포스트(255)는 상부 표면(245)의 중심점으로부터 해당 중심점으로부터 반경 방향 거리까지의 임의의 위치에서 중심 위치로부터 오프셋되어, 포스트(255)의 모든 에지는 아니지만 그 일부분의 포스트의 에지가 다이오드 구조(285)의 에지와 공동으로 연장된다. 일부 경우에는, 포스트는 원형 상부 표면 또는 복잡한 곡률을 갖는 표면을 가질 수 있고, 다른 경우에 실질적으로 편평한 상부 표면을 가질 수있다. 다른 경우에, 복수의 포스트가 다이오드 상부 표면 상에 존재할 수있다.
다이오드 구조(285) 상에 포스트(255)를 형성하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 동종 포스트를 제조하는 단계는 단면도(250)로 도시된 포스트(255) 및 전기 전도성 재료(260) 층 조합을 생성하기 위해 전기 전도성 재료(260)의 두꺼운 층의 상부 표면을 에칭하는 단계; 또는 전기 전도성 재료(260)의 층을 형성한 뒤 동일한 재료를 사용하여 선택적 에피택셜 성장을 통하여 포스트(255)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 이종 포스트를 제조하는 단계는 다이오드 구조의 상부 표면(245) 상에 증착된 막으로부터 포스트를 에칭하는 단계, 또는 다이오드 구조(285)의 상부 표면(245) 의 상부에 도금 또는 템플리트화된 성장(주형 성장) 프로세스를 통해 다른 재료로 포스트를 형성하는 단계를 통하여 형성될 수 있다. 후자의 방법은 포스트에 대한 임의의 재료(예를 들어, 유전체, 금속 등)의 사용을 허용한다. 경우에 따라서는, 포토 레지스트의 포토 리소그래피가 전술한 도금 또는 템플릿 성장에서 사용될 수 있다.
상부 표면(245)은 신호 소스(도시되지 않음)로부터 전기 전도성 재료(260)로 전하를 전도시키는 하나 이상의 전기 접촉부(282, 286)를 포함한다. 일부 실시 예에서, 전기 접촉부(282, 286)는 전기 전도성 재료 (260) 층 상에 증착된 금속으로 형성된다. 다른 실시 예에서, 전기 접촉부(282, 286)는 신호 소스(도시되지 않음)가 전기 전도성 재료(260)에 접촉할 수있는 상부 표면(245)의 노출된 영역이다. 일부 실시 예에서, 포스트(255)는 포스트로서 동작하는 전기 전도성 재료(260)(즉, 동종 포스트)로 형성된다. 하나의 특정 실시 예에서, 포스트(255)는 신호 소스(도시되지 않음)가 전기 도전성 재료(260)와 접촉할 수 있는 상부 표면(240)의 노출된 영역과 전기적 접촉으로서 동작하는 도전성 재료(260)로 형성된다.
전기 전도성 재료(260) 층은 다중 양자 우물(MQW)(265)(해치 패턴 영역으로 도시 됨)의 상부에 배치되고, 이것은 전기 전도성 재료(270)의 층(패턴이 적용되지 않은 영역으로 도시 됨)의 상부에 배치된다. 일부 실시 예에서, 전기 전도성 재료(270)는 n-도핑된 질화 갈륨 (GaN)이다. MQW(265)는 전기 전도성 재료(260) 및 전기 전도성 재료(270)와 양립할 수 있고, 전기 전도성 재료(260)와 전기 전도성 재료(270) 사이에 샌드위치 될 때 발광 다이오드(LED)로서 동작 할 수있는 임의의 재료로 형성될 수있다. 전기 전도성 재료 층(260), MQW(265) 및 전기 전도성 재료 층(270)은 함께 포스트 강화 다이오드(210)의 다이오드 구조를 형성한다. 본원에 제공된 개시에 기초하여, 본 기술분야의 당업자는 주어진 포스트 강화 다이오드(210)의 다이오드 구조(285)를 형성하는데 다양한 재료, 재료와 재료의 조합을 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 상이한 포스트 강화 다이오드(210)가 상이한 파장(예를 들어, 적색, 녹색, 청색)의 광을 방출하기 때문에, 포스트 강화 다이오드(210)의 상이한 예에 사용되는 구조 및/또는 재료는 원하는 컬러 분포를 달성하도록 변할 것이다.
전기 전도성 재료(270) 층은 편평한 바닥 표면(275)을 포함한다. 바닥 표면(275)은 신호 소스(도시되지 않음)로부터 전기 전도성 재료(270)로 전하를 전도하는 하나 이상의 전기 접촉부(284, 288)를 포함한다. 일부 실시 예에서, 전기 접촉부(284)는 전기 전도성 재료(270)의 층상에 증착된 금속으로 형성된다. 다른 실시 예에서, 전기 접촉부(284, 288)는 신호 소스(도시되지 않음)가 전기 도전성 재료(270)에 접촉할 수 있는 바닥 표면면(275)의 노출된 영역이다. 특정 경우에, 전기 접촉부(284, 288)는 바닥 표면(275)의 둘레 주위로 노출된 전기 전도성 재료(270)의 동심원으로 연장되는 동일한 접촉부의 두면이다.
포스트(255)는 폭(Wp) 및 높이(Hp)를 가지며, 다이오드 구조(285)는 폭(Wd) 및 높이(Hd)를 갖는다. 도 2e와 관련하여보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 포스트(255) 및 다이오드 구조(285)의 측면은 어떤 경우에 완전 수직이 아니며 다양 할 수 있다. 그러한 경우에, 포스트(255) 및 다이오드 구조(285)의 상기 폭 및 높이 특성은 높이의 함수로서 폭이 변하는 최대 폭, 및 폭의 함수로서 높이가 변하는 최대 높이로 고려된다. 일부 실시 예에서, 다이오드 구조(285)의 폭 대 높이 비(즉, Wd : Hd)는 5 : 1 내지 50 : 1사이이다. 일부 특정 실시 예에서, 다이오드 구조(285)의 폭 대 높이 비(즉, Wd : Hd)는 5 : 1 내지 30 : 1사이이다. 일부 실시 예에서, 포스트(255)의 폭 대 높이 비(즉, Wp : Hp)는 2 : 1 내지 5 : 1사이이다. 각종한 실시 예에서, 다이오드 구조(285)의 높이(즉, Hd )는 4μm내지7μm 사이이고, 포스트(255)의 높이(즉, Hp)는 Hd와 Hp의 원하는 비에 부분적으로 의존하여 2 μm 내지 7μm 사이이다.
포스트(255)의 크기는 거꾸로 된 포스트 강화 다이오드(210)의 안정성에 영향을 미칠 수있다. 특히, 포스트가 너무 작으면, 포스트 강화 다이오드(210)는 꺼꾸로 되지 않은 배향으로 뒤집힐 가능성이 없다. 유체 프로세스의 수치 모델링에서 유속 4.6mm/s의 캐리어 액체에 노출된 5㎛ 두께(Hd)의 50㎛ 직경(Wd) 다이오드 구조에 대해 크기가 10 μm ± x 5 μm(Wp x Hp)인 포스트는 꺼구로 되지 않은 배향으로 뒤집힌다. 깊이가 3μm 인 우물에 포획된 50 μm 직경(Wd) 디스크형 다이오드 구조의 포스트 크기가 다양한 모델은 상기와 유사한 유속에서 작은 포스트(예 : 높이(Hp)가 4 μm 이하)는 배향에 거의 영향을 미치지 않지만, 5㎛ 높이(Hp)의 포스트는 충분히 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)를 뒤집히도록 하고, 꺼꾸로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(210)는 꺼꾸로 되지 않은 배향으로 유지하게 한다. 실험 데이터를 통해 위에서 언급한 크기를 나타내는 모델링은 신뢰할 수 있으며 크기가 12 μm x 3 μm 인 포스트(Wp x Hp)가 유체 정렬형 디스크의 방향에 영향을 미칠 수 있음을 보여 주었으며, 꺼꾸로 되지 않은 배향을 갖는 디스크(150 디스크 중)의 수율은 99.7 % 이상이다. 다음 표는 상이한 다이오드 구조 폭(Wd) 및 폭에 대한 포스트 높이의 비(Hp Х Wp)를 갖는 포스트 강화 다이오드(210)에 대한 순 힘의 모멘트에 대한 부가적인 모델링 데이터를 도시한다.
Figure 112019005969485-pct00001
도 2e를 참조하면, 포스트 강화 다이오드(210)의 다른 실시 예의 단면도(290)에서, 포스트(255)의 측벽(291, 292)과 다이오드 구조(285)의 측벽(295, 296)이 각각, 도 2c의 단면도(250)에 도시된 수직 경사와 비교하여 테이퍼(taper) 경사을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 측벽이 테이퍼(즉, 높이에 따라 변화)하는 경우, 포스트의 폭(Wp)은 그 최대 폭이고, 다이오드 구조(285)의 폭(Wd)은 단면도(290)에서 도시 된 바와 같이 그 최대 폭이다. 본 기술분야에서 공지된 바와 같이 측벽에 의해 나타내는 테이퍼는 포스트 강화 다이오드(130)를 구성하는데 사용되는 프로세스 및 재료에 따라 변할 것이다. 유사한 테이퍼가 우물(205)의 측면에서 발생할 수있다. 다이오드 구조(285)에 포스트를 추가하면 꺼꾸로 된 배향과 꺼구로 되지 않은 배향 사이에서 플레이트 다이오드 주위의 액체 이동에 의해 생성된 힘의 비대칭이 발생한다는 것을 유의해야한다. 이와 같이, 포스트는 완전한 수직 구조 일 필요는 없으며, 포스트 강화 다이오드(210)가 꺼꾸로 된 배향으로 있을 때 양의 값을 가진 순 힘의 모멘트를 초래하기에 충분하며, 포스트 강화 다이오드(210)가 꺼구로 되지 않은 배향으로 있을 때 실질적으로 더 낮은 힘의 모멘트를 생성하기에 충분한 임의의 구조 일 수 있으며, 포스트 강화 다이오드(210)가 꺼구로 되지 않은 배향을 선호하도록 한다. 일부 경우들에서, 우물(205)의 깊이는 각각의 포스트 강화 다이오드(210)의 다이오드 구조의 높이와 실질적으로 동일하고, 하나의 포스트 강화 다이오드(210)만이 임의의 주어진 우물(205)에 증착되도록 우물(205)의 입구 개구는 각각의 포스트 강화 다이오드210의 다이오드 구조의 폭보다 크다.
기판 부분(230)으로부터 멀리 연장되는 포스트(255)를 갖는 포스트 강화 다이오드(210)가 우물(205)에 증착되면, 우물(205) 내의 하나 이상의 전기 접촉부는 포스트 강화 다이오드(210)의 바닥 표면(275)상의 하나 이상의 전기 접촉부에 연결되고, 하나 이상의 처리 단계가 수행하여, 포스트 강화 다이오드(210)의 상부 표면(245)상의 하나 이상의 전기 접속부를 제어 가능한 신호에 전기적으로 연결시킨다. 이러한 처리가 완료되면, 포스트 강화 다이오드(210)가 개별적으로 제어되어 기판 부분(230) 및 포스트 강화 다이오드(210)를 포함하는 디스플레이가 원하는 이미지를 디스플레이하게 할 수있다. 또한, 본원에서 논의된 바와 같은 포스트 강화 다이오드(210)는 직접 발광 디스플레이 및 국부적으로 어드레스된 백라이트 유닛을 제조하는데 사용될 수 있다.
도 3a-3b에서, 본 발명의 일부 실시 예에 따라, 포스트 강화 다이오드(210)가 증착될 수 있는 우물(312)을 포함하는 디스플레이의 일부의 평면도(300) 및 단면도(301)가 도시된다. 도시된 바와 같이, 디스플레이는 유리 기판(305)의 표면에 적층된 폴리머 재료(315)로 구성된 기판(390)을 포함한다. 유리 기판 대신에 유리 이외의 재료가 사용될 수 있음을 알아야한다. 또한, 다른 전기 전도성 또는 비 전기 전도성 층이 재료(315 및 305) 사이에 존재할 수 있다. 또한, 일부 경우에 폴리머 재료(315)가 유리 또는 다른 적절한 재료로 대체될 수 있음을 유이해야한다. 일부 실시 예에서, 기판(315)은 유리 기판(305)의 표면 상에 전기 접속층을 형성하고, 전기 접속층을 에칭하여 장래의 우물에 대응하는 위치에 전기 접촉부(335)를 생성함으로써 제조된다. 전기 접촉부(335)는 도넛 모양으로 도시되어 있지만, 우물 바닥에 전기 접촉부를 형성하기 위한 쓰루홀 비아 또는 다른 적절한 모양이 없기 때문에 솔리드 원모양 일 수 있다는 것을 알아야한다. 이어서, 폴리머 재료(315)는 유리 기판(305) 및 전기 접촉부(335) 위에 적층되고, 폴리머 재료(315)가 에칭되어 측벽(314)에 의해 형성된 우물(312)을 개방하고 전기 접촉부(335)의 일부를 노출시킨다. 전기 접촉부(335)는 포스트 강화 다이오드(210)의 바닥 표면(275)과 전기 접합을 형성할 수 있는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 일부 경우에, 전기 접촉부(335)는 금속으로 형성되며, 우물(312) 내에 배치된 포스트 강화 다이오드(210)와 어닐링 될 때 상기 금속은 전기 접촉부(335)와 연결되는 신호와 포스트 강화 다이오드(210)의 전기 전도 재료(270)사이에 전기 전도 위치를 형성한다. 일부 실시 예에서, 우물(312)의 깊이는 포스트 강화 다이오드(210)의 다이오드 부분의 높이(Hd)와 실질적으로 동일하여 하나의 포스트 강화 다이오드(210)만 우물(312)에 증착된다.
유체 어셈블리 중에 액체 흐름(화살표 360으로 표시됨)은 기판(390)의 표면을 가로지르는 포스트 강화 다이오드(210)에 견인력을 발생시킨다. 포스트 강화 다이오드(210)는 다이오드 구조로부터 연장하는 포스트(255)를 포함하기 때문에, 견인력은 플레이트 다이오드의 방향에 비대칭 영향을 미친다. 특히, 견인력은 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)를 꺼구로 되지 않은 배향으로 회전할 고정된 회전 지점(예를 들어, 기판(390)의 표면과 접촉하는 다이오드 구조의 에지)에 대하여 양의 값을 가진 순 힘의 모멘트를 생성한다. 반대로, 액체 유동으로 인해 거꾸로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(210) 상의 견인력은 주로 포스트(255) 주위의 섭동에 기인하고, 포스트 강화 다이오드(210)에 가해지는 힘은 음의 값을 가진 순 힘의 모멘트를 초래한다. 이러한 음의 값을 가진 순 힘의 모멘트는 포스트 강화 다이오드의 선단 에지(즉, 화살표(360)의 방향으로 이끄는 에지)를 아래로 향하게 하고 포스트 강화 다이오드를 거꾸로 되지 않는 배향으로 안정화시킨다.
우물(312) 내에 꺼구로 되지 않은 배향으로 증착된 포스트 강화 다이오드(210)(도 3c의 단면도(302)에 도시 됨)와 우물(312)내에 꺼꾸로 된 배향으로 증착 된 포스트 강화 다이오드(210)(도 3d의 단면도(303)에 도시 됨)사이에 견인력의 유사한 비대칭 영향이 발생한다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 액체 유동에 의해 야기된 포스트 강화 다이오드(210)의 우측 하부 코너 부근의 임의의 힘의 모멘트은 바닥 표면(245)에 가해지는 힘에 의해 상쇄되고, 총 음의 값을 가진 힘의 모멘트는 우물(210)에 증착된 포스트 강화 다이오드를 유지하려고 한다. 도 3d에 도시 된 바와 같이, 포스트 강화 다이오드(210)가 우물(312)에서 뒤집 힐 때, 상부 표면(245)은 액체 유동으로부터 부력을 발생시키는 수중익(hydrofoil) 역할을 하여, 우물(312)의 측면(314)에 접촉한 포스트 강화 다이오드(210)의 오른쪽 부근에서 양의 값을 가진 순 힘의 모멘트를 생성하도록 한다. 이러한 양의 값을 가진 순 힘의 모멘트은 포스트 강화 다이오드(210)가 화살표(370)에 의해 지시된 방향으로 뒤집히도록 야기하는 경향이 있어서, 포스트 강화 다이오드(210)가 우물(312)로부터 밀리도록 하고 액체 유동에 따라 다른 하류 우물을 향하여 이동할때 포스트 강화 다이오드(210)가 꺼구로 되지 않은 배향으로 되여, 다른 하류 우물에서 재사용 되여 증착할수 있다.
도 4a-4d를 참조하면, 본 발명의 일부 실시 예에 따라 포스트 강화 다이오드(210)가 증착될 수있는 우물 쓰루홀 비아(412)를 포함하는 디스플레이의 일부의 평면도(400) 및 단면도(401)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 디스플레이는 유리 기판(405)의 표면에 적층 된 폴리머 재료(415)로 구성된 기판(490)을 포함한다. 또한, 재료(415 및 405)사이에 기타 전기 전도성 또는 비 전기 전도성 층이 존재할 수 있다. 유리 기판 대신에 유리 이외의 재료가 사용될 수 있음을 알아야한다. 또한, 일부 경우에는 폴리머 재료(415)가 유리 또는 다른 적절한 재료로 대체될 수 있음을 주목해야한다. 일부 실시 예에서, 기판(415)은 유리 기판(405)의 표면 상에 전기 접촉 층을 형성하고. 전기 접촉 층을 에칭하여 장래의 우물에 대응하는 위치에서 전기 접촉부(435)를 생성함으로써 이루어진다. 이어서, 폴리머 재료(415)는 유리 기판(405) 및 전기 접촉부(435) 위에 적층되고, 폴리머 재료(415)가 에칭되어 우물(412)을 개방하고 전기 접촉부(435)의 일부를 노출시킨다. 전기 접촉부(435)는 포스트 강화 다이오드(210)의 바닥 표면(275)과 전기 접합을 형성할 수 있는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 일부 경우에, 전기 접촉부(435)는 금속으로 형성되며, 우물(412) 내에 배치된 포스트 강화 다이오드(210)가 어닐링 될 때 상기 금속은 전기 접촉부(435)와 연결되는 신호와 포스트 강화 다이오드(210)의 전기 전도 재료(270)사이에 전기 전도 위치를 형성한다. 일부 실시 예에서, 우물(412)의 깊이는 포스트 강화 다이오드(210)의 다이오드 부분의 높이(Hd)와 실질적으로 동일하여 하나의 포스트 강화 다이오드(210)만 우물(412)에 증착된다.
유리 기판(405)을 통해 연장되는 쓰루홀(425)를 형성하기 위한 추가 공정이 수행된다. 일부 경우에, 포스트 강화 다이오드(210)가 우물(412)에서 뒤집 힐 때 포스트(255)가 쓰루홀 비아(425)로 삽입되지 않도록하기 위해 쓰루홀 비아(425)의 폭(Wv)은 포스트(255)의 너비보다 작고, 이로하여 포스트 강화 다이오드(210)가 우물(412) 밖으로 튀어 나오게하는 능력을 제한한다. 다른 경우에, 쓰루홀 비아(425)는 실질적으로 우물(512)의 중앙에 위치되고 포스트(255)는 다이오드 구조의 상부 표면(425)에서 상당히 중심을 벗어나거나, 쓰루홀 비아(425)는 우물(512)의 바닥에서 상당히 중심을 벗어나고 포스트(255)가 실질적으로 다이오드 구조의 상부 표면(425)의 중심에 위치되여, 포스트 강화 다이오드(210)가 꺼꾸로 된 배향으로 우물(512)에 증착될 때, 포스트(255)가 쓰루홀 비아(425)와 정렬되지 않도록 한다.
유체 어셈블리 중에 액체 흐름(화살표 460으로 표시됨)은 기판(490)의 표면을 가로지르는 포스트 강화 다이오드(210)에 견인력을 발생시킨다. 포스트 강화 다이오드(210)는 다이오드 구조로부터 연장하는 포스트(255)를 포함하기 때문에, 견인력은 플레이트 다이오드의 방향에 비대칭 영향을 미친다. 특히, 견인력은 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)를 꺼구로 되지 않은 배향으로 회전할 고정된 회전 지점(예를 들어, 기판(490)의 표면과 접촉하는 다이오드 구조의 에지)에 대하여 양의 값을 가진 힘의 모멘트을 생성한다. 반대로, 액체 유동으로 인해 거꾸로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(210) 상의 견인력은 주로 포스트(255) 주위의 섭동에 기인하고, 포스트 강화 다이오드(210)에 가해지는 힘은 음의 값을 가진 순 힘의 모멘트을 초래한다. 이러한 음의 값을 가진 순 힘의 모멘트은 포스트 강화 다이오드의 선단 에지(즉, 화살표(460)의 방향으로 이끄는 에지)를 아래로 향하게 하고 포스트 강화 다이오드(210)를 거꾸로 되지 않는 배향으로 안정화시킨다.
우물(412) 내에 꺼구로 되지 않은 배향으로 증착된 포스트 강화 다이오드(210)(도 4c의 단면도(402)에 도시 됨)와 우물(412)내에 꺼꾸로 된 배향으로 증착 된 포스트 강화 다이오드(210)(도 4d의 단면도(403)에 도시 됨)사이에 견인력의 유사한 비대칭 영향이 발생한다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 액체 유동에 의해 야기된 포스트 강화 다이오드(210)의 우측 하부 코너 부근의 임의의 힘의 모멘트는 바닥 표면(245)에 가해지는 힘에 의해 상쇄되고, 음의 값을 가진 순 힘의 모멘트은 우물(210)에 증착 된 포스트 강화 다이오드(210)를 유지하려고 한다. 도 4d에 도시 된 바와 같이, 포스트 강화 다이오드(210)가 우물(412)에서 뒤집 힐 때, 상부 표면(245)은 액체 흐름으로부터 부력을 발생시키는 수중익(하이드로 포일) 역할을 하여, 우물(412)의 측면에 접촉한 포스트 강화 다이오드(210)의 오른쪽 부근에서 양의 값을 가진 순 힘의 모멘트가 생성하도록 한다. 이러한 양의 값을 가진 순 힘의 모멘트은 포스트 강화 다이오드(210)가 화살표(470)에 의해 지시된 방향으로 뒤집히도록 야기하는 경향이있어서, 포스트 강화 다이오드(210)가 우물(312)로부터 밀리도록 하고 액체 유동에 따라 다른 하류 우물을 향하여 이동할때 포스트 강화 다이오드(210)가 꺼구로 되지 않은 배향으로 되여, 다른 하류 우물에서 재 사용 되여 증착할 수 있다.
또한, 흡착력이 기판(490)의 바닥면에 적용될 수있다. 포스트 강화 다이오드(210)가 단면도(402)에 도시된 것과 같이 꺼구로 되지 않은 배향으로 우물(412)에 증착 될 때, 인가된 흡착력은 우물(412) 내의 포스트 강화 다이오드(210)를 더욱 안정화시킨다. 또한, 인가된 흡착력은 우물(412)에 꺼꾸로 된 배향으로 증착 된 포스트 강화 다이오드(210)의 안정화를 제공하지만, 꺼구로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(210)에 대한 흡착력으로 인한 안정화는 실질적으로 꺼꾸로 된 포스트 강화 다이오드(210)의 안정성보다 크다. 이러한 흡착력은 조립 속도를 증가시킨다. 또한, 복수의 우물에 포스트 강화 다이오드를 증착 또는 배치한 후 유체 어셈블리의 끝에서, 초과된 포스트 강화 다이오드를 제거하기 위해 세정 프로세스가 수행된다. 흡착력의 증가는 보다 적극적인 세정 동작을 허용하며, 예를 들어, 증착 프로세스 동안 사용된 것보다 훨씬 더 빠른 속도로 기판(490)의 표면 위로 세정액을 흐르게하여 상기 증가된 흠착력이 부분적으로 일정한 위치에 증착 된 포스트 강화 다이오드(210)를 방해하지 않게 한다.
도 5a-5d를 참조하면, 본 발명의 일부 실시 예에 따라 포스트 강화 다이오드(210)가 증착 될 수 있는 우물 쓰루홀 비아 우물(512)을 포함하는 디스플레이의 일부의 평면도(500) 및 단면도(501)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 디스플레이는 유리 기판(505)의 표면에 적층된 폴리머 재료(515)로 구성된 기판(590)을 포함한다. 유리 기판 대신에 유리 이외의 재료가 사용될 수 있음을 알아야 한다. 또한, 재료(51 5 및505)사이에 기타 전기 전도성 또는 비 전기 전도성 층이 존재할 수 있다. 또한, 일부 경우에는 폴리머 재료(515)가 유리 또는 다른 적절한 재료로 대체될 수 있음을 유의해야한다. 일부 실시 예에서, 유리 기판(505)의 표면 상에 전기 접촉 층을 형성하고. 전기 접촉 층을 에칭하여 장래의 우물에 대응하는 위치에서 전기 접촉부(535)를 생성함으로써 기판(515)를 제조한다. 이어서, 폴리머 재료(515)는 유리 기판(505) 및 전기 접촉부(535) 위에 적층되고, 폴리머 재료(515)가 에칭되어 우물(512)을 개방하고 전기 접촉부(535)의 일부를 노출시킨다. 전기 접촉부(535)는 포스트 강화 다이오드(210)의 바닥 표면(275)과 전기 접합을 형성할 수있는 임의의 재료로 형성될 수있다. 일부 경우에, 전기 접촉부(535)는 금속으로 형성되며, 우물(512) 내에 배치된 포스트 강화 다이오드(210)가 어닐링 될 때 상기 금속은 전기 접촉부(535)와 연결되는 신호와 포스트 강화 다이오드(210)의 전기 전도 재료(270)사이에 전기 전도 위치를 형성한다. 일부 실시 예에서, 우물(512)의 깊이는 포스트 강화 다이오드(210)의 다이오드 부분의 높이(Hd)와 실질적으로 동일하여 하나의 포스트 강화 다이오드(210)만 우물(512)에 증착된다.
유리 기판(505)을 통해 연장되는 쓰루홀 비아(525)를 형성하기위한 추가 공정이 수행된다. 일부 경우에, 포스트 강화 다이오드(210)가 우물(512)에서 뒤집 힐 때 포스트(255)가 쓰루홀 비아(525)로 삽입되지 않도록하기 위해 쓰루홀 비아(525)의 폭(Wv)은 포스트(255)의 너비보다 작고, 이로하여 포스트 강화 다이오드(210)가 우물(512) 밖으로 튀어 나오게하는 능력을 제한한다. 다른 경우에, 쓰루홀 비아(525)는 실질적으로 우물(512)의 중앙에 위치되고 포스트(255)는 다이오드 구조의 상부 표면(525)에서 상당히 중심을 벗어나거나, 쓰루홀(525)은 우물(512)의 바닥에서 상당히 중심을 벗어나고 포스트(255)가 실질적으로 다이오드 구조의 상부 표면(525)의 중심에 위치되여, 포스트 강화 다이오드(210)가 꺼꾸로 된 배향으로 우물(512)에 증착 될 때, 포스트(255)가 쓰루홀 비아(525)와 정렬되지 않도록 한다.
또한, 기판(590)은 우물(512) 주위에 동심원으로 홈(510)을 형성하도록 에칭된다. 도시된 바와 같이, 일부 실시 예에서 홈(510)은 하나의 실질적으로 수직인 측벽과 하나의 고도로 테이퍼된 측벽을 나타낸다. 테이퍼된 측벽은 꺼구로 되지 않은 배향(도 5c의 단면도(502)에 도시됨) 또는 꺼구로 된 배향(도 5c의 단면도(503)에 도시 됨) 으로 화살표(570)로 표시된 방향으로 기판(590)의 표면을 가로 지르는 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지를 포획하기 어렵다. 에지가 포획되면, 에지 주위에서 힘의 모멘트가 생성되여, 포스트 강화 다이오드(210)가 뒤집히도록 한다. 반대로, 홈(510)상의 더 수직한 측벽은 기판(590)의 표면을 꺼꾸로 된 배향(도 5c의 단면도(503)에 도시 됨)으로 가로지르는 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지를 포획하기 쉽지만, 꺼구로 되지 않은 배향(도 5c의 단면도(502)에 도시 됨)으로 가로지르는 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지를 포획하기 어렵다. 홈(510)이 꺼구로 되지 않은 배향(도 5c의 단면도(502)에 도시 됨)으로 가로지르는 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지를 포획하는 능력을 제한하기 위해, 홈(510)의 폭은 비교적 작다. 일부 실시 예에서, 홈의 폭은 다이오드 구조의 폭(Wd)의 25퍼센트보다 작다. 홈(510)은 꺼구로된 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지를 포획할 만큼 충분히 크지만, 꺼구로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지를 포획되지 않고 통과할 수 있도록 설계되어야한다. 꺼구로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지를 포획하는것을 회피하기 위한 추가 가이드로서, 홈(510)은 기판(590)의 표면과 동일 평면에 있어야한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라 다른 형태의 홈(510)도 가능하다는 점에 유의해야한다. 예를 들어, 홈(510)은 2 개의 실질적으로 수직인 벽을 포함할 수 있으며, 각각의 벽은 대체적으로 동일하게 꺼구로 된 배향으로 기판(590)의 표면을 가로지르는 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지를 포획한다. 따라서, 포스트 강화 다이오드(210)가 기판(590)의 표면을 가로지르는 방향과 관계없이, 포획하여 뒤집을 가능성이있다. 이러한 경우, 포스트(255)가 홈(510) 내로 삽입되어 포획될 가능성을 피하기 위해 홈(510)의 폭을 포스트(255)의 폭보다 작게하는 것이 바람직 할 수 있다.
유체 어셈블리 중에 액체 흐름(화살표 560으로 표시됨)은 기판(590)의 표면을 가로지르는 포스트 강화 다이오드(210)에 견인력을 발생시킨다. 포스트 강화 다이오드(210)는 다이오드 구조로부터 연장하는 포스트(255)를 포함하기 때문에, 견인력은 플레이트 다이오드의 방향에 비대칭 영향을 미친다. 특히, 견인력은 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)를 꺼구로 되지 않은 배향으로 회전할 고정된 회전 지점(예를 들어, 기판(590)의 표면과 접촉하는 다이오드 구조의 에지)에 대하여 양의 값을 가진 순 힘의 모멘트을 생성한다. 반대로, 액체 유동으로 인해 거꾸로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(210) 상의 견인력은 주로 포스트(255) 주위의 섭동에 기인하고, 포스트 강화 다이오드(210)에 가해지는 힘은 음의 값을 가진 순 힘의 모멘트을 초래한다. 이러한 음의 값을 가진 순 힘의 모멘트은 포스트 강화 다이오드의 선단 에지(즉, 화살표(560)의 방향으로 이끄는 에지)를 하강시키고 포스트 강화 다이오드를 거꾸로 되지 않는 배향으로 안정화시킨다.
일부 경우에 있어서, 기판(590)의 표면을 가로지르는 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)상의 견인력은 배향의 변화를 야기하기에 불충분하다. 이는 부분적으로는 캐리어 유체가 유동하는 속도와 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)가 이동하는 속도 사이의 차이가 충분하지 않기 때문일 수있다. 그러나, 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지가 홈(510)에 포획되면, 캐리어 유체가 유동하는 상대 속도 및 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)가 이동하는 속도가 증가한다. 이 상대 속도의 증가는 견인력과 뒤집힐 가능성을 증가한다. 홈(510)이 꺼구로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(210)의 선단 에지를 포획하기 어렵기 때문에, 꺼구로 되지 않은 포스트 강화 다이오드(210)에 대한 홈의 영향은 중요하지 않다.
전술한 실시 예가 우물에 대해 동심원인 홈을 개시하였지만, 다른 실시 예에 따라 홈의 다른 위치 및 기하 구조가 사용될 수있다. 예를 들어, 도 6a는 포스트 강화 다이오드(210)가 증착될 수 있는 복수의 우물(610)을 포함하는 기판 부분(605)의 평면도(600)를 도시한다. 또한, 유동 방향(화살표(601)으로 도시됨)이 홈(620)에 대체로 수직하도록 다수의 평행한 홈(620)이 기판 부(605)의 표면에 형성된다. 이 구성에서, 도 5와 관련하여 앞서 논의된 것과 유사하게, 홈(620)은 기판 부분(605)을 가로 지르는 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)의 배향을 교란시킨다. 다른 예로서, 도 6b는 포스트 강화 다이오드(210)가 증착될 수 있는 복수의 우물(660)을 포함하는 기판 부분(655)의 평면도(650)를 도시한다. 또한, 유동 방향(화살표(651)으로 도시됨)이 홈(670)에 대체로 수직하도록 다수의 평행 한 홈(670)이 기판 부(655)의 표면에 형성된다. 이 구성에서, 도 5와 관련하여 앞서 논의된 것과 유사하게, 홈(670)은 기판 부분(655)을 가로 지르는 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드(210)의 배향을 교란시킨다.
도 7을 참조하면, 흐름도(700)는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 포스트 강화 다이오드를 형성하는 방법을 도시한다. 흐름도(700)에 따라, 제 1 도핑 층이 형성된다(블록705). 제 1 도핑 층은 p 형 도핑 또는 n 형 도핑인 제 1 도핑 유형을 갖는 반도체 재료를 도핑함으로써 형성된다. 도핑 재료를 형성하기위한 본 기술 분야에 공지된 임의의 프로세스가 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 도핑 층은 n-도핑된 GaN 층이다.
MQW 층(블록 710)은 제 1 도핑 층 상에 형성된다. MQW 층을 형성하는 본 기술분야에 공지된 임의의 프로세스가 사용될 수 있다. 제 2 도핑 층(블록 715)이 MQW 층의 상부에 형성된다. 제 2 도핑 층은 제 1 도핑 유형의 반대 도핑인 제 2 도핑 유형을 갖는 반도체 재료를 도핑함으로써 형성된다. 도핑 재료를 형성하기위한 본 기술 분야에 공지된 임의의 프로세스가 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 도핑 층은 n-도핑된 GaN 층이고, 제 2 도핑 층은 p-도핑된 GaN 층이다.
포스트가 제 2 도핑 층(블록 720)상에 형성된다. 다양한 방법이 제 2 도핑 층으로부터 연장된 포스트를 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 동종 포스트를 제조는 제 2 도핑 층의 일부로서 진행할 수 있으며, 그중 반도체 재료가 MQW 층상에 형성되고, 그 후 다시 에칭(etched back)을 통하여 두꺼운 포스트 구조 및 포스트의 에지로부터 MQW 층의 에지에 연장되는 얇은 반도체층이 남겨진다. 이 경우에, 제 2 도핑 층은 포스트가 형성된 후에 도핑될 수 있다. 다른 예로서, 포스트는 제 2 도핑 층이 제 2 도핑 층과 동일한 재료를 사용하는 선택적 에피 택셜 성장을 통해 도핑 후에 제 2 도핑 층 상에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 이질성 포스트를 형성하는 단계는 제 2 도핑 층 상에 증착되는 막으로부터 포스트를 에칭하는 단계 또는 제 2 도핑 층의 상부에 도금 또는 템플릿 성장 프로세스를 통해 서로 다른 재료로 포스트를 형성하는 단계를 포함 할 수 있다. 후자의 방법은 포스트에 대한 임의의 재료(예를 들어, 유전체, 금속 등)의 사용을 허용한다. 경우에 따라서는, 포토 레지스트의 포토 리소그래피가 전술한 도금 또는 템플릿 성장과 관련하여 사용될 수 있다. 흐름도(700)에 도시되지는 않았지만, 도 2b-2e와 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 개별 포스트 강화 다이오드는 제 2 도핑 재료, MQW 층, 및 제 1 도핑 재료의 조합을 통해 에칭함으로써 절단하여 생성할 수 있다.
도 8을 참조하면, 흐름도(800)는 본 발명의 각종 실시 예에 따라 기판 우물에 포스트 강화 다이오드를 증착 또는 배치하는 방법을 도시한다. 흐름도(800)에 따르면, 기판은 포스트 강화 다이오드를 각각 수용할 수있는 복수의 우물을 포함하여 형성된다(블록(810)). 기판은 도 3-5와 관련하여 전술한 것과 유사하게 형성될 수 있다. 또한, 현탁액은 복수의 포스트 강화 다이오드를 캐리어 액체에 부가함으로써 형성된다(블록 805). 일부 경우에, 캐리어 액체는 이소프로판올이지만, 기판의 표면을 가로 질러 포스트 강화 다이오드를 움직일 수있는 다른 액체 또는 가스 일 수있다.
현탁액은 우물을 포함하는 기판의 표면 상에 증착된다(블록 815). 이 증착은 현탁액을 펌핑하거나 표면에 현탁액을 배출하는 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 적합한 방법에 의해 수행될 수 있다. 그후 기판상의 현탁액을 교반하여, 현탁액 내의 복수의 포스트 강화 다이오드가 기판의 표면에 대해 이동하여 복수의 우물 중 상응한 우물에 증착되도록 한다(블록 820). 다이오드 구조의 상부 표면으로부터 연장된 기둥에 기인한 힘의 비대칭성 때문에, 포스트 강화 다이오드는 캐리어 액체의 운동에 노출될 때 꺼구로 되지 않은 배향을 취하는 경향이있다. 증착되지 않은 포스트 강화 다이오드 및 캐리어 액체를 포함하는 현탁액은 세정 프로세스에서 기판의 표면으로부터 제거한다(블록 825).
도 9를 참조하면, 흐름도(900)는 본 발명의 각 실시 예에 따라 기판 우물에 포스트 강화 다이오드를 증착 또는 배치하는 다른 방법을 도시한다. 흐름도(900)에 따르면, 기판은 복수의 우물을 포함하여 형성되며, 각 우물은 하나의 포스트 강화 다이오드를 수용할 수 있고, 기판의 표면을 가로 지르는 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드의 선단 에지를 포획할 수 있는 적어도 하나의 홈을 포함한다(블록 810). 기판은 도 3-5와 관련하여 전술한 것과 유사하게 형성될 수있으며, 도 5-6과 관련하여 전술한 홈 패턴을 포함한다. 또한, 현탁액은 복수의 포스트 강화 다이오드를 캐리어 액체에 부가함으로써 형성된다(블록 805). 일부 경우에, 캐리어 액체는 이소프로판올이지만, 기판의 표면을 가로 질러 포스트 강화 다이오드를 움직일 수있는 다른 액체 또는 가스 일 수 있다.
현탁액은 우물을 포함하는 기판의 표면 상에 증착된다(블록(915)). 이 증착은 현탁액을 펌핑하거나 표면에 현탁액을 배출하는 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 적합한 방법에 의해 수행될 수 있다. 현탁액은 그후 현탁액 내의 복수의 포스트 강화 다이오드가 기판의 표면에 대해 이동하여 복수의 우물 중 각각의 우물로 증착되도록 기판상에서 교반된다(블록 920). 다이오드 구조의 상부 표면으로부터 연장된 기둥에 기인한 힘의 비대칭 성 때문에, 포스트 강화 다이오드는 캐리어 액체의 운동에 노출될 때 꺼구로 되지 않은 배향을 취하는 경향이있다. 또한, 꺼구로 된 포스트 강화 다이오드가 기판을 가로 질러 이동할 때 기판의 표면상의 홈의 리딩 에지를 잡을 가능성이 있기 때문에, 포스트 강화 다이오드가 기판 표면에 노출될 때 꺼구로 되지 않은 배향을 취하는 경향이있다. 증착 되지 않은 포스트 강화 다이오드 및 캐리어 액체를 포함하는 현탁액은 세정 프로세스에서 기판의 표면으로부터 제거된다(블록 925).
본 기술분야의 당업자는 본 발명의 상이한 실시 예의 사용을 통해 달성 가능한 다양한 이점을 인식할 것이다. 마이크로 LED 디스플레이를 제조하는데 드는 상당한 비용이 마이크로 LED 자체의 재료 비용이기 때문에 많은 이점 중 일부로서 더 낮은 디스플레이 비용이 가능하다. 본 발명의 일부 실시 예가 조작 가능한 디스플레이를 보장하기 위해 필요하다면 여분을 줄이는 것을 허용하기 때문에, 마이크로 LED의 전체 수는 감소되어 그에 상응하는 비용 절감을 가져올 수있다. 본 발명의 실시 예들은 포스트가 강화 다이오드와 다이오드가 단 하나의 배향으로만 증착되도록하는 우물 사이의 락&키(lock-n-key) 타입 상호 작용을 필요로하지 않는다. 따라서 제조 공차가 감소되어 수율이 향상되고 비용이 절감된다. 본 명세서에 제공된 개시에 기초하여, 본 기술분야의 당업자는 본 발명의 하나 이상의 실시 예를 사용하여 달성할 수있는 다양한 다른 이점을 인식할 것이다.
결론적으로, 본 발명은 유체 어셈블리를 위한 신규 한 시스템, 장치, 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 하나 이상의 실시 예에 대한 상세한 설명이 위에 주어졌지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 본 기술분야 당업자에게는 다양한 대안, 수정 및 균등 물이 명백 할 것이다. 예를 들어, 일부 실시 예가 디스플레이와 관련하여 설명되지만, 실시 예는 디스플레이 이외의 장치에 대한 적용 가능성을 발견한다. 그러므로, 상기 설명은 첨부된 청구 범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

Claims (32)

  1. 복수의 우물을 포함하는 기판; 및
    캐리어 액체 및 다이오드 구조의 상부 표면으로부터 연장되는 비금속 포스트를 가진 복수의 포스트 강화 다이오드를 포함하는 현탁액;을 포함하고,
    상기 포스트 강화 다이오드의 상기 다이오드 구조는,
    적어도 부분적으로 제 1 전기 전도성 재료로 형성된 상부 표면;
    적어도 부분적으로 제 2 전기 전도성 재료로 형성된 평면의 바닥 표면; 을 포함하며,
    상기 포스트의 바닥표면은 상기 다이오드 구조의 상부 표면에 설치되어 상기 다이오드 구조의 상부 표면에서 상기 제 1 전기 전도성 재료가 상기 포스트의 바닥 표면의 하부와 그 주변의 표면으로 연장되고 또한 상기 포스트와 상기 제 2 전기 전도성 재료의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 포스트 강화 다이오드의 일부가 상기 복수의 우물 중 상응하는 우물에 증착되도록 상기 기판 위에 상기 현탁액을 이동 시키도록 동작 가능한 현탁액 이동 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 포스트 강화 다이오드의 상기 다이오드 구조는,
    상기 제 1 전기 전도성 재료에 전하를 전도하는 제 1 전기 접촉부; 및
    상기 제 2 전기 전도성 재료에 전하를 전도하는 제 2 전기 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 우물 각각은 상기 상응하는 우물의 바닥으로부터 연장하여 상기 기판을 관통하는 쓰루홀 비아를 포함하며, 상기 다이오드 구조의 상부 표면에 실질적으로 평행한 상기 포스트의 표면의 폭은 상기 쓰루홀 비아의 폭보다 큰것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 우물 각각은 상기 상응하는 우물의 바닥으로부터 연장하여 상기 기판을 관통하는 쓰루홀 비아를 포함하며, 상기 쓰루홀 비아는 상기 상응하는 우물의 원형인 바닥의 중심으로부터 떨어진 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 다이오드 구조는 바닥 표면을 포함하며, 상기 바닥표면의 최대 폭은 상기 복수의 우물의 각각의 최대 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    전기 접촉부는 상기 복수의 우물 각각의 내부 표면 상에 형성된 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 포스트가 상기 기판으로부터 멀리 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 거꾸로 되지 않은 배향이며, 상기 포스트가 상기 기판을 향하여 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 거꾸로 된 배향이며, 상응하는 우물에 증착된 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 중 하나는 거꾸로 된 배향에서보다 거꾸로 되지 않은 배향에서 더 기계적으로 안정되어있는것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 포스트가 상기 기판으로부터 멀리 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 거꾸로 되지 않은 배향이며, 상기 포스트가 상기 기판을 향하여 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 거꾸로 된 배향이며, 상기 기판의 표면과 접촉하는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 중 하나의 배향은 거꾸로 된 배향에서보다 거꾸로 되지 않은 배향에서 더 기계적으로 안정되어있는것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 포스트가 상기 기판으로부터 멀리 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 거꾸로 되지 않은 배향이며, 상기 포스트가 상기 기판을 향하여 연장되는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드 각각의 배향은 거꾸로 된 배향이며, 상기 기판은 적어도 하나의 홈을 포함하고, 상기 홈은 상기 홈을 가로지르는 상기 복수의 포스트 강화 다이오드들 중 하나의 배향이 거꾸로 된 배향에서보다 거꾸로 되지 않은 배향에서 더 기계적으로 안정되어있도록 구성된 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 홈은 상기 기판까지 연장되며, 상기 현탁액의 흐름 방향을 기준으로 상기 현탁액의 흐름에 따라 앞쪽은, 상기 홈의 선단 에지이고, 그 뒤쪽은 상기 홈의 후단 에지이며,
    상기 홈의 후단 에지보다 선단 에지의 경사가 크며, 상기 현탁액을 기판 위로 이동시키면, 상기 포스트 강화 다이오드 중 하나가 선단 에지를 가로 지르기 전에 후단 에지를 가로 지른는 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 기판에서의 상기 홈의 깊이는 상기 다이오드 구조의 상부 표면의 에지로부터 상기 포스트의 에지까지의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 기판의 표면에서의 상기 홈의 폭은 상기 다이오드 구조의 상부 표면의 에지로부터 상기 포스트의 에지까지의 거리보다 작 은 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리 시스템.
  14. 적어도 부분적으로 제 1 전기 전도성 재료로 형성된 평면의 상부 표면;
    적어도　부분적으로　제 2 전기 전도성 재료로　형성된 평면의 바닥　표면;
    상기 상부 표면으로부터 연장되는 포스트를 포함하고,
    상기 평면의 상부 표면은 상기 포스트와 상기 평면의 바닥 표면 사이에 위치하며,
    상기 평면의 상부 표면에 배치 된 제 3 전기 전도성 재료로 구성된 제 1 전기 접촉부는 상기 포스트와 접촉하지 않고, 상기 제 3 전기 전도성 재료는 상기 제 1 전기 전도성 재료와 다른 재료이며,상기 제 1 전기 접촉부는 전하를 상기 제 1 전도성 재료에 전도하는데 사용되는것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 상부 표면은 제１ 최대 폭을 구비하고, 상기 상부 표면에 실질적으로 평행한 상기 포스트의 표면은 제２ 최대 폭을 구비하며, 상기 제１ 최대 폭은 상기 제２ 최대 폭의 적어도 두배인 것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 포스트는 상기 상부 표면으로부터 상기 상부 표면에 실질적으로 평행한 상기 포스트의 표면까지 연장하는 높이를 구비하고, 상기 상부 표면과 상기 바닥 표면 사이의 거리는 두께이며, 상기 두께와 상기 높이의 비는 1:06 내지 1:4의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 상부 표면은 최대 폭을 구비하고, 상기 상부 표면과 상기 바닥 표면사이의 거리는 두께이며, 상기 최대 폭과 상기 두께의 종횡비는 5:1 내지 50:1의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기　포스트는　절연　재료로　형성된 것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 상부 표면은 원, 다각형으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  20. 청구항 14에있어서,
    상기　상부 표면은　육각형　형태를 갖는 것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  21. 청구항 14에 있어서,
    실질적으로 상기 상부 표면에 평행인 상기 포스트의 표면은 원, 다각형으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 형상을 갖는것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  22. 청구항 14에 있어서,
    상기　포스트는　상기 제 3 전기 전도성　재료로　형성된 것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 제 1 전기 전도성 재료는 ｐ-도핑된 반도체 재료이고, 상기 제 2 전기 전도성 재료는 ｎ－도핑된 반도체 재료인 것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 제 1 전기 전도성 재료는ｎ－도핑된 반도체 재료이고, 제 2 전기 전도성 재료는ｐ－도핑된 반도체 재료인 것을 특징으로 하는 포스트 강화 다이오드.
  25. 기판의 상부 표면으로부터 연장되는 복수의 우물;
    상기 복수의 우물 중의 각각의 우물은 포스트 강화 다이오드를 수용하도록 구성되고,
    상기 포스트 강화 다이오드는 다이오드 구조의 상부 표면으로부터 연장되는 포스트를 포함하며,
    상기 기판의 상부 표면으로부터 연장되는 적어도 하나의 홈;을 포함하며,
    상기 홈은 상기 홈를 가로 지르는 상기 포스트 강화 다이오드의 배향이 거꾸로 된 배향에서보다 거꾸로 되지 않은 배향에서 더 기계적으로 안정되도록 하고,
    거꾸로 되지 않은 배향에서 상기 포스트는 상기 기판의 상기 상부 표면으로부터 멀리 연장되고, 거꾸로 된 배향에서 상기 포스트는 상기 기판을 향하여 연장된 것을 특징으로 하는 유체 어셈블리를 위한 기판.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 기판에서의 상기 홈의 깊이는 상기 다이오드 구조의 상부 표면의 에지로부터 상기 포스트의 에지까지의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 기판.
  27. 청구항 25에 있어서,
    상기 기판의 표면에서의 상기 홈의 폭은 상기 다이오드 구조의 상기 상부 표면의 에지로부터 상기 포스트의 에지까지의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 기판.
  28. 기판의 상부 표면으로부터 연장되는 복수의 우물;
    상기 복수의 우물 중의 각각의 우물은 포스트 강화 다이오드를 수용하도록 구성되고, 상기 포스트 강화 다이오드는 다이오드 구조의 상부 표면으로부터 연장되는 포스트를 포함하며, 상기 포스트가 상기 기판으로부터 멀리 연장되는 포스트 강화 다이오드의 배향은 거꾸로 되지 않은 배향이며, 상기 포스트가 상기 기판을 향하여 연장되는포스트 강화 다이오드의 배향은 거꾸로 된 배향이며,
    상기 기판의 상부 표면으로부터 연장되는 적어도 하나의 홈;을 포함하며,
    상기 홈은 거꾸로 되지 않은 배향으로 상기 적어도 하나의 홈를 가로지르는 상기 포스트 강화 다이오드가 거꾸로 된 배향으로 상기 적어도 하나의 홈을 가로지르는 상기 포스트 강화 다이오드보다 더 기계적으로 안정되어있도록 구성된 것을 특징으로 하는유체 어셈블리를 위한 기판.
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