TW202234721A - 用於小間距微型發光二極體之基於自對準氧化銦錫分散式布拉格反射鏡的p型觸點 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種微型發光二極體，其包括：一基板，其包括一n型半導體層之至少一第一部分；及一台面結構，其在該基板上且其線性側向尺寸等於或小於約3 μm。該台面結構包括複數個磊晶層及該複數個磊晶層上之一導電分散式布拉格反射鏡（DBR）。該導電DBR包括複數個透明導電氧化物層且覆蓋該複數個磊晶層之一介於約80%與約100%之間的全部側面積。該微型LED亦包括該台面結構之側壁上的一介電層、在該介電層之側壁上並電耦合至該n型半導體層之該第一部分的一反射金屬層及與該導電DBR直接接觸之一第一金屬電極。

Description

用於小間距微型發光二極體之基於自對準氧化銦錫分散式布拉格反射鏡的P型觸點

本發明係有關於用於小間距微型發光二極體之基於自對準氧化銦錫分散式布拉格反射鏡的P型觸點。

發光二極體（Light Emitting Diode；LED）將電能轉換成光能，且提供優於其他光源之許多益處，諸如減小之大小、改良之耐久性及提高之效率。LED可用作許多顯示系統中之光源，該等顯示系統為諸如電視、電腦監視器、膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話、投影系統及可穿戴電子裝置。已開始開發基於III-V族半導體（諸如，AlN、GaN、InN、AlGaInP之合金、其他四級磷組成物及其類似物）之微型LED（「Micro-LED；μLED」）以用於各種顯示應用，此歸因於其大小較小（例如，具有小於100 μm、小於50 μm、小於10 μm或小於5 μm之線性尺寸）、裝填密度高（及因此解析度較高）及亮度高。舉例而言，發射不同色彩（例如，紅色、綠色及藍色）之光的微型LED可用以形成諸如電視或近眼顯示器系統之顯示系統的子像素。

本發明大體上係關於微型發光二極體（微型LED）。更具體言之，本發明係關於包括基於導電分散式布拉格反射鏡（Distributed Bragg Feflector；DBR）的電觸點之小型微型LED及用於製造小型微型LED之技術。根據某些具體實例，微型LED裝置可包括包括n型半導體層之至少第一部分的基板，且可包括在基板上且其間距等於或小於約4 μm的微型LED陣列。微型LED陣列中之每一微型LED可包括台面結構，該台面結構包括複數個磊晶層及複數個磊晶層上之導電分散式布拉格反射鏡（DBR）。導電DBR可包括複數個透明導電氧化物層且可覆蓋複數個磊晶層之至少80%、至少90%或至少95%之全部側面積。每一微型LED亦可包括台面結構之側壁上的介電層、在介電層之側壁上並電耦合至n型半導體層之第一部分的反射金屬層及與導電DBR直接接觸之第一金屬電極。

在微型LED裝置之一些具體實例中，導電DBR可與複數個磊晶層對準且覆蓋台面結構中之複數個磊晶層之全部側面積。導電DBR之複數個透明導電氧化物層可包括：第一組氧化銦錫（Indium Tin Oxide；ITO）層，其特徵藉由第一折射率界定；及第二組ITO層，其特徵藉由第二折射率界定且與第一組ITO層交錯。在一些具體實例中，第一組ITO層可包括結晶ITO，且第二組ITO層可包括多孔ITO。在一些具體實例中，第一組ITO層可包括在第一取向上的ITO奈米棒，而第二組ITO層可包括在不同於第一取向的第二取向上的ITO奈米棒。在一些具體實例中，對於目標波長，第一折射率可大於約2.0（例如大於約2.1或2.2），且對於目標波長，第二折射率可小於約1.7（例如小於約1.6或1.5）。大折射率對比度可有助於藉由少數ITO層達成高反射率。在一些具體實例中，對於目標波長，導電DBR之反射率可大於約90%、大於約95%、大於約98%或約為100%。

在微型LED裝置之一些具體實例中，複數個磊晶層可包括n型半導體層之第二部分、包括經組態以發射可見光之一或多個量子井的主動區域及耦合至導電DBR之p型半導體層。在一些具體實例中，微型LED陣列中之每一微型LED可包括基板上之微透鏡。在一些具體實例中，微型LED裝置可包括以下各者中之至少一者：第二金屬電極，其電耦合至反射金屬層及n型半導體層之第一部分；或透明導電氧化物層，其電耦合至n型半導體層之第一部分或反射金屬層。

根據某些具體實例，微型LED可包括包括n型半導體層之至少第一部分的基板；且可包括在基板上且其線性側向尺寸等於或小於約3 μm的台面結構。台面結構可包括複數個磊晶層及複數個磊晶層上之導電分散式布拉格反射鏡（DBR）。導電DBR可包括複數個透明導電氧化物層且可覆蓋複數個磊晶層之至少約80%、至少90%或約100%之全部側面積。微型LED亦可包括台面結構之側壁上的介電層、在介電層之側壁上並電耦合至n型半導體層之第一部分的反射金屬層及與導電DBR直接接觸之第一金屬電極。

在微型LED之一些具體實例中，導電DBR可與複數個磊晶層對準且可覆蓋台面結構中之複數個磊晶層之全部側面積。複數個透明導電氧化物層可包括：第一組氧化銦錫（ITO）層，其特徵藉由第一折射率界定；及第二組ITO層，其具有第二折射率且與第一組ITO層交錯，其中第一組ITO層及第二組ITO層可具有不同孔隙率或不同奈米棒取向。在一些具體實例中，對於目標波長，導電DBR之反射率可大於約90%、大於約95%、大於約98%或約為100%。

根據某些具體實例，方法可包括在基板上形成層堆疊，其中層堆疊可包括複數個磊晶層及形成導電分散式布拉格反射鏡（DBR）之複數個透明導電氧化物層。方法亦可包括：使用相同蝕刻遮罩層蝕刻層堆疊以在層堆疊中形成台面結構陣列，該台面結構陣列之特徵藉由等於或小於約4 μm之間距界定；在台面結構陣列之表面及台面結構陣列中之台面結構之間的區域上形成第一介電層；在第一介電層之表面上形成圖案化金屬層；在圖案化金屬層及第一介電層上沈積第二介電層；及在第一介電層及第二介電層中形成接觸導電DBR之第一組金屬插塞或接觸圖案化金屬層之第二組金屬插塞中之至少一者。

在一些具體實例中，在基板上形成層堆疊可包括在基板上生長複數個磊晶層，及在複數個磊晶層上沈積複數個透明導電氧化物層。複數個磊晶層可包括n型半導體層、經組態以發射具有第一波長之可見光的主動區域及p型半導體層。複數個透明導電氧化物層可包括：第一組透明導電氧化物層，其特徵藉由第一折射率界定；及第二組透明導電氧化物層，其特徵藉由第二折射率界定且與第一組透明導電氧化物層交錯，其中對於第一波長，導電DBR之反射率可介於約90%與約100%之間。在一些具體實例中，第一組透明導電氧化物層可包括第一組氧化銦錫（ITO）層，第二組透明導電氧化物層可包括第二組ITO層，且第一組ITO層及第二組ITO層具有不同孔隙率或不同奈米棒取向。

在一些具體實例中，方法可包括在台面結構之間的區域處蝕刻第一介電層及n型半導體層之至少一部分，其中在第一介電層之表面上形成圖案化金屬層可包括在n型半導體層之曝露表面上形成圖案化金屬層。在一些具體實例中，方法可包括在複數個磊晶層上形成透明導電層，其中透明導電層可電耦合至第二組金屬插塞、圖案化金屬層或n型半導體層中之至少一者。在一些具體實例中，方法可包括在複數個磊晶層上形成光萃取結構陣列，其中光萃取結構陣列中之每一者可對應於台面結構陣列中之各別台面結構。

此發明內容既不意欲識別所主張主題之關鍵或基本特徵，亦不意欲單獨使用以判定所主張主題之範圍。應參考本發明之整篇說明書之適當部分、任何或所有圖式及每一請求項來理解主題。下文將在以下說明書、申請專利範圍及隨附圖式中更詳細地描述前述內容連同其他特徵及實例。

本發明大體上係關於發光二極體（LED）。更具體言之，且非限制性地，本文中所揭示之技術係關於包括基於導電分散式布拉格反射鏡（DBR）的電觸點之小型微型LED及用於製造小型微型LED之方法。本文中描述各種發明具體實例，包括裝置、系統、工程晶圓、接合晶圓/晶粒堆疊、封裝、方法、製程、材料及其類似者。

在一些LED結構中，反射金屬（例如，鋁或銀）層可用作電觸點（例如，p型觸點或n型觸點）及背向反射鏡兩者以用於將所產生之光子重新定向為朝向LED之發光表面。反射金屬材料可以高擴散率擴散至半導體材料層中，且因此可引起大洩漏電流。為減少擴散及洩漏電流，可圍繞反射金屬層形成具有低擴散率之導電障壁層（例如，鈦及/或鎢層）。介電層可形成於障壁層上以提供額外隔離。對於具有諸如小於約4 µm或小於約3 µm之小間距之LED陣列，每一LED之線性側向尺寸可小於約3 µm、小於約2 µm或小於約1.5 µm。因而，反射金屬層及障壁層之側向尺寸可極小，因此在後續製造製程期間針對對準誤差留下極小裕度。舉例而言，形成用於經由障壁層與反射金屬層電接觸之金屬插塞的障壁層上之介電層中的開口孔隙可達到微影限度且可需要極精確對準，此係因為孔隙之側向大小可需要甚至小於障壁層之側向大小。另外，當LED陣列之間距減小時，反射金屬層之側向大小可需要減小更多以便在反射金屬層之側壁處留下足夠空間供障壁層及介電層維持較低洩漏。減小反射金屬層之大小可降低背向反射鏡之總體反射率，且因此可降低LED之效率。

分散式布拉格反射鏡（DBR）可用於一些發光裝置中，諸如一些LED（例如，共振腔LED）及垂直腔表面發射雷射（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser；VCSEL），以反射光及/或形成共振腔。由諸如TiO ₂及SiO ₂之介電材料製成的DBR通常不導電。導電DBR可使用具有交替摻雜密度的磊晶生長半導體層形成，該磊晶生長半導體層通常具有低折射率對比度。此外，由於高吸收率，此等半導體材料中之一些可能對所發射光不透明。對於大間距發光裝置，由介電層製成之DBR可結合通過介電層之金屬插塞使用，以形成反射電觸點。對於小間距發光裝置，金屬插塞之大小可達到微影限度。另外，可能難以貫穿介電層蝕刻高深寬比孔隙及用金屬插塞填充大深寬比孔隙。此外，可能需要在介電DBR下形成透明電流分散層，諸如ITO層，以改良電連接性。

根據某些具體實例，由透明導電材料製成之導電DBR可用作電觸點（例如，p型觸點）、背向反射鏡及電流分散層。在一些實例中，導電DBR包括相同透明導電氧化物（例如ITO、氧化銦鋅（Indium Zinc Oxide；IZO）或氧化鋅鋁（Aluminum Zinc Oxide；AZO））層，其中層可具有由透明導電氧化物之不同孔隙率及/或奈米棒取向所引起的交替折射率。舉例而言，導電DBR可包括與一組多孔ITO層（例如，具有可調整到所要值，諸如約1.5或另一所要值之第二折射率）交錯之一組結晶ITO層（例如，具有可調整到所要值，諸如約2.2或另一所要值之第一折射率）。在一些具體實例中，導電DBR可包括具有不同折射率之不同透明導電氧化物層。歸因於鄰近層之間的高折射率對比度，導電DBR可使用相對少數層達成極高反射率（例如，＞ 90%或＞ 95%，諸如接近99%或100%），且因此可具有低總厚度及低電阻。

此外，因為不使用金屬p型觸點反射鏡（例如，銀層），所以將不需要用於擴散性反射金屬之障壁層。因此，導電DBR可具有與台面結構中之磊晶層大約相同的側向大小，以減小接觸電阻且增大電觸點（例如，p型觸點）處之背向反射鏡之總反射率，使得穿過p型半導體層之幾乎所有發射光可反射回LED之n型半導體層及發光表面。

此外，因為導電DBR具有與台面結構中之磊晶層大約相同的側向大小，所以可在同一蝕刻過程中或在不同蝕刻步驟中使用同一蝕刻遮罩蝕刻導電DBR層及磊晶層以形成個別台面結構。因此，可能不需要對準以在每一台面結構中之磊晶層上形成導電DBR。

因此，對於本文中所揭示之LED結構，間距及台面大小可不受與上文所描述之金屬層、障壁層、介電層及/或金屬插塞之製造相關聯的障壁層之厚度及/或微影限度限制。此外，可消除在台面結構、反射鏡及電觸點之製造期間未對準的風險。因此，可將LED之間距及台面大小減小至小值，且仍可可靠地製造LED。此外，由於導電DBR充當可覆蓋台面結構之整個主動區域以反射穿過p型半導體層之所有光的電觸點（例如，p型觸點）、電流分散層及背向反射鏡，因此即使微型LED之間距及台面大小減小至小值（諸如，幾微米或約一微米），亦可仍達成高總反射率及低電阻。因此，本文中所揭示之微型LED結構具有高度可擴展性，且可較適用於小間距微型LED，諸如間距小於約4 µm或小於約3 µm的微型LED。

本文中所描述之微型LED可結合諸如人工實境系統之各種技術使用。諸如頭戴式顯示器（HMD）或抬頭顯示器（Heads-Up Display；HUD）系統之人工實境系統大體上包括經組態以呈現描繪虛擬環境中之物件之人工影像的顯示器。顯示器可呈現虛擬物件或將真實物件之影像與虛擬物件組合，如在虛擬實境（Virtual Reality；VR）、擴增實境（Augmented Reality；AR）或混合實境（Mixed Reality；MR）應用中。舉例而言，在AR系統中，使用者可藉由例如透視透明顯示眼鏡或透鏡（常常被稱作光學透視）或觀看由攝影機捕捉的周圍環境之所顯示影像（常常被稱作視訊透視）來觀看虛擬物件之所顯示影像（例如，電腦產生之影像（Computer-Generated Image；CGI））及周圍環境之所顯示影像兩者。在一些AR系統中，可使用基於LED之顯示子系統來向使用者呈現人工影像。

如本文中所使用，術語「發光二極體（LED）」係指至少包括n型半導體層、p型半導體層及n型半導體層與p型半導體層之間的發光區域（亦即，主動區域）之光源。發光區域可包括形成諸如量子井之一或多個異質結構之一或多個半導體層。在一些具體實例中，發光區域可包括形成一或多個多重量子井（Multiple-Quantum-Well；MQW）之複數個半導體層，該一或多個多重量子井各自包括複數個（例如，約2至6個）量子井。

如本文中所使用，術語「微型LED」或「µLED」係指具有晶片之LED，其中晶片之線性尺寸小於約200 µm，諸如小於100 µm、小於50 µm、小於20 µm、小於10 µm或更小。舉例而言，微型LED之線性尺寸可小至6 μm、5 μm、4 μm、2 μm或更小。一些微型LED可具有與少數載子擴散長度相當的線性尺寸（例如，長度或直徑）。然而，本文中之揭示內容不限於微型LED，且亦可應用於小型LED及大型LED。

如本文中所使用，術語「LED陣列前驅體」係指針對每一LED而不具有相對電觸點及/或相關聯驅動器電路系統使得可將驅動電壓或電流施加至LED以使LED發射光的LED晶粒或晶圓。例如，LED陣列前驅體可為具有可或可不包括發光區域之磊晶層堆疊的晶圓或晶粒、具有形成於磊晶層堆疊中之台面結構的晶圓或晶粒、具有LED陣列及形成於其上之金屬觸點但無驅動器電路系統之晶圓或晶粒及其類似者。因此，LED晶粒或晶圓為可在執行諸如以下各者之後續處理步驟之後形成的單體LED陣列之前驅體：形成台面結構；形成金屬電極；接合至電底板；移除基板；形成光萃取結構等等。

如本文中所使用，術語「接合」可指用於實體及/或電連接兩個或更複數個裝置及/或晶圓之各種方法，諸如黏著性接合、金屬間接合、金屬氧化物接合、晶圓間接合、晶粒至晶圓接合、混合接合、焊接、凸塊下金屬化及其類似者。舉例而言，黏著性接合可使用可固化黏著劑（例如，環氧樹脂）以藉由黏著來實體地接合兩個或更複數個裝置及/或晶圓。金屬間接合可包括例如在金屬之間使用焊接介面（例如，墊或球）、導電黏著劑或焊接接頭之線接合或倒裝晶片接合。金屬氧化物接合可在每一表面上形成金屬及氧化物圖案，將氧化物區段接合在一起，且接著將金屬區段接合在一起以產生導電路徑。晶圓間接合可接合兩個晶圓（例如，矽晶圓或其他半導體晶圓）而無任何中間層，且係基於兩個晶圓之表面之間的化學接合。晶圓間接合可包括晶圓清潔及其他預處理、室溫下之對準及預接合，以及諸如約250℃或更高之高溫下之退火。晶粒至晶圓接合可使用一個晶圓上之凸塊以將預成型晶片之特徵與晶圓之驅動器對準。混合接合可包括例如晶圓清潔、一個晶圓之觸點與另一晶圓之觸點的高精度對準、晶圓內之介電材料在室溫下的介電接合，及藉由在例如250℃至300℃或更高溫度下退火而進行的觸點之金屬接合。如本文中所使用，術語「凸塊」通常可指在接合期間使用或形成之金屬互連件。

在以下描述中，出於解釋之目的，闡述特定細節以便提供對本發明之實例的透徹理解。然而，將顯而易見的是，可在無此等特定細節之情況下實踐各種實例。舉例而言，裝置、系統、結構、總成、方法及其他組件可以方塊圖形式展示為組件，以免以不必要的細節混淆實例。在其他情況下，可在無必要細節之情況下展示熟知的裝置、製程、系統、結構及技術，以免混淆實例。圖式及描述並不意欲為限定性的。已用於本發明中之術語及表述用作描述之術語且不為限制性的，且在使用此類術語及表述時不欲排除所展示及描述之特徵的任何等效者或其部分。字組｢實例｣在本文中用以意謂｢充當實例、例項或圖示｣。不必將本文中描述為「實例」之任何具體實例或設計理解為比其他具體實例或設計較佳或優於其他具體實例或設計。

圖1係根據某些具體實例之包括近眼顯示器120之人工實境系統環境100之實例的簡化方塊圖。圖1中所示之人工實境系統環境100可包括近眼顯示器120、視情況選用之外部成像裝置150及視情況選用之輸入/輸出介面140，其各者可耦合至視情況選用之控制台110。雖然圖1展示包括一個近眼顯示器120、一個外部成像裝置150及一個輸入/輸出介面140之人工實境系統環境100的實例，但可在人工實境系統環境100中包括任何數目個此等組件，或可省略該等組件中之任一者。舉例而言，可存在由與控制台110通信之一或多個外部成像裝置150監測的複數個近眼顯示器120。在一些組態中，人工實境系統環境100可不包括外部成像裝置150、視情況選用之輸入/輸出介面140及視情況選用之控制台110。在替代性組態中，不同組件或額外組件可包括於人工實境系統環境100中。

近眼顯示器120可為向使用者呈現內容之頭戴式顯示器。由近眼顯示器120呈現之內容的實例包括影像、視訊、音訊中之一或多者或其任何組合。在一些具體實例中，音訊可經由外部裝置（例如，揚聲器及/或頭戴式耳機）呈現，該外部裝置自近眼顯示器120、控制台110或其兩者接收音訊資訊，且基於音訊資訊呈現音訊資料。近眼顯示器120可包括一或多個剛體，其可剛性地或非剛性地耦合至彼此。剛體之間的剛性耦合可使得經耦合之剛體充當單一剛性實體。剛體之間的非剛性耦合可允許剛體相對於彼此移動。在各種具體實例中，近眼顯示器120可以任何合適的外觀尺寸實施，包括一副眼鏡。下文關於圖2及圖3進一步描述近眼顯示器120之一些具體實例。另外，在各種具體實例中，本文中所描述之功能性可用於將在近眼顯示器120外部之環境之影像與人工實境內容（例如，電腦產生之影像）組合的頭戴裝置中。因此，近眼顯示器120可利用所產生之內容（例如，影像、視訊、聲音等）擴增在近眼顯示器120外部之實體真實世界環境之影像，以將擴增實境呈現給使用者。

在各種具體實例中，近眼顯示器120可包括顯示電子件122、顯示光學件124及眼睛追蹤單元130中之一或多者。在一些具體實例中，近眼顯示器120亦可包括一或多個定位器126、一或多個位置感測器128及慣性量測單元（Inertial Measurement Unit；IMU）132。在各種具體實例中，近眼顯示器120可省略眼睛追蹤單元130、定位器126、位置感測器128及IMU 132中之任一者，或包括額外元件。另外，在一些具體實例中，近眼顯示器120可包括組合關於圖1所描述之各種元件之功能的元件。

顯示電子件122可根據自例如控制台110接收到之資料而向使用者顯示影像或促成向使用者顯示影像。在各種具體實例中，顯示電子件122可包括一或多個顯示面板，諸如液晶顯示器（Liquid Crystal Display；LCD）、有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode；OLED）顯示器、無機發光二極體（Inorganic Light Emitting Diode；ILED）顯示器、微型發光二極體（Micro Light Emitting Diode；μLED）顯示器、主動矩陣OLED顯示器（Active-Matrix OLED Display；AMOLED）、透明OLED顯示器（Transparent OLED Display；TOLED）或一些其他顯示器。舉例而言，在近眼顯示器120之一個實施方式中，顯示電子件122可包括前TOLED面板、後顯示面板，及在前顯示面板與後顯示面板之間的光學組件（例如，衰減器、偏光器，或繞射或光譜膜）。顯示電子件122可包括像素以發射諸如紅色、綠色、藍色、白色或黃色之主要顏色的光。在一些實施方式中，顯示電子件122可藉由二維面板產生之立體效果顯示三維（3D）影像以產生影像深度之主觀感知。例如，顯示電子件122可包括分別定位於使用者之左眼及右眼前方的左側顯示器及右側顯示器。左側顯示器及右側顯示器可呈現相對於彼此水平地移位之影像的複本，以產生立體效果（亦即，觀看影像之使用者對影像深度的感知）。

在某些具體實例中，顯示光學件124可以光學方式顯示影像內容（例如，使用光波導及耦合器），或放大自顯示電子件122接收到之影像光，校正與影像光相關聯之光學誤差，且向近眼顯示器120之使用者呈現經校正之影像光。在各種具體實例中，顯示光學件124可包括一或多個光學元件，諸如基板、光波導、孔隙、菲涅爾透鏡、凸透鏡、凹透鏡、濾光片、輸入/輸出耦合器，或可影響自顯示電子件122發射之影像光的任何其他合適的光學元件。顯示光學件124可包括不同光學元件之組合，以及用以維持組合中之光學元件之相對間隔及取向的機械耦合器。顯示光學件124中之一或多個光學元件可具有光學塗層，諸如抗反射塗層、反射塗層、濾光塗層，或不同光學塗層之組合。

顯示光學件124對影像光之放大可允許相比較大顯示器，顯示電子裝置122在實體上較小、重量較輕且消耗較少功率。另外，放大可增大所顯示之內容的視場。顯示光學件124對影像光之放大之量可藉由調整、添加光學元件或自顯示光學件124移除光學元件來改變。在一些具體實例中，顯示光學件124可將經顯示影像投影至可比近眼顯示器120更遠離使用者眼睛之一或多個影像平面。

顯示光學件124亦可經設計以校正一或多種類型之光學誤差，諸如二維光學誤差、三維光學誤差或其任何組合。二維誤差可包括在兩個維度中出現之光學像差。二維誤差之實例類型可包括桶形失真、枕形失真、縱向色像差及橫向色像差。三維誤差可包括在三個維度中出現之光學誤差。三維誤差之實例類型可包括球面像差、慧形像差、像場彎曲及像散。

定位器126可為相對於彼此且相對於近眼顯示器120上之參考點位於近眼顯示器120上之特定位置中的物件。在一些實施方式中，控制台110可在由外部成像裝置150捕捉之影像中識別定位器126，以判定人工實境頭戴裝置之位置、取向或此兩者。定位器126可為LED、角隅反射鏡、反射標記、與近眼顯示器120操作所處之環境形成對比的一種類型之光源，或其任何組合。在定位器126為主動組件（例如，LED或其他類型之發光裝置）之具體實例中，定位器126可發射在可見光波段（例如，約380 nm至750 nm）、紅外線（IR）波段（例如，約750 nm至1 mm）、紫外線波段（例如，約10 nm至約380 nm）、電磁波譜之另一部分或電磁波譜之部分之任何組合中的光。

外部成像裝置150可包括一或多個攝影機、一或多個視訊攝影機、能夠捕捉包括定位器126中之一或多者之影像的任何其他裝置，或其任何組合。另外，外部成像裝置150可包括一或多個濾光片（例如，以增大信雜比）。外部成像裝置150可經組態以偵測外部成像裝置150之視場中自定位器126發射或反射之光。在定位器126包括被動元件（例如，回射鏡）之具體實例中，外部成像裝置150可包括照明定位器126中之一些或全部的光源，該等定位器可將光逆向反射至外部成像裝置150中之光源。慢速校準資料可自外部成像裝置150傳達至控制台110，且外部成像裝置150可自控制台110接收一或多個校準參數，以調整一或多個成像參數（例如，焦距、焦點、幀率、感測器溫度、快門速度、光圈等）。

位置感測器128可回應於近眼顯示器120之運動而產生一或多個量測信號。位置感測器128之實例可包括加速計、陀螺儀、磁力計、其他運動偵測或誤差校正感測器，或其任何組合。舉例而言，在一些具體實例中，位置感測器128可包括用以量測平移運動（例如，向前/向後、向上/向下或向左/向右）之複數個加速計及用以量測旋轉運動（例如，俯仰、搖擺或橫搖）之複數個陀螺儀。在一些具體實例中，各種位置感測器可彼此正交地定向。

IMU 132可為基於自位置感測器128中之一或多者接收到之量測信號而產生快速校準資料的電子裝置。位置感測器128可位於IMU 132外部、IMU 132內部或其任何組合。基於來自一或多個位置感測器128之一或多個量測信號，IMU 132可產生快速校準資料，該快速校準資料指示相對於近眼顯示器120之初始位置的近眼顯示器120之估計位置。舉例而言，IMU 132可隨時間推移對自加速計接收到之量測信號進行積分以估計速度向量，且隨時間推移對速度向量進行積分以判定近眼顯示器120上之參考點的估計位置。替代地，IMU 132可將經取樣之量測信號提供至控制台110，該控制台可判定快速校準資料。雖然參考點通常可界定為空間中之點，但在各種具體實例中，參考點亦可界定為近眼顯示器120內之點（例如，IMU 132之中心）。

眼睛追蹤單元130可包括一或多個眼睛追蹤系統。眼睛追蹤可指判定眼睛相對於近眼顯示器120之位置，包括眼睛之取向及位置。眼睛追蹤系統可包括成像系統以對一或多個眼睛進行成像，且可視情況包括光發射器，該光發射器可產生導向眼睛之光，使得由眼睛反射之光可由成像系統捕捉。舉例而言，眼睛追蹤單元130可包括發射在可見光譜或紅外線光譜中之光的非相干或相干光源（例如，雷射二極體），及捕捉由使用者眼睛反射之光的攝影機。作為另一實例，眼睛追蹤單元130可捕捉由微型雷達單元發射之經反射無線電波。眼睛追蹤單元130可使用低功率光發射器，該等低功率光發射器以不會損傷眼睛或引起身體不適之頻率及強度發射光。眼睛追蹤單元130可經配置以增大由眼睛追蹤單元130捕捉之眼睛影像中的對比度，同時減小由眼睛追蹤單元130消耗之總功率（例如，減小由包括於眼睛追蹤單元130中之光發射器及成像系統消耗的功率）。舉例而言，在一些實施方式中，眼睛追蹤單元130消耗之功率可小於100毫瓦。

近眼顯示器120可使用眼睛之取向來例如判定使用者之瞳孔間距離（inter-pupillary distance；IPD）、判定凝視方向、引入深度線索（例如，使用者主視線外部之模糊影像）、收集關於VR媒體中之使用者互動的啟發資訊（例如，隨所曝露刺激而變的花費在任何特定對象、物件或幀上的時間）、部分地基於使用者眼睛中之至少一者的取向之某一其他功能或其任何組合。因為可判定使用者之兩隻眼睛的取向，所以眼睛追蹤單元130可能夠判定使用者看向何處。舉例而言，判定使用者之凝視方向可包括基於所判定之使用者左眼及右眼的取向來判定會聚點。會聚點可為使用者眼睛之兩個中央窩軸線相交的點。使用者之凝視方向可為穿過會聚點及在使用者眼睛之瞳孔之間的中點的線之方向。

輸入/輸出介面140可為允許使用者將動作請求發送至控制台110之裝置。動作請求可為執行特定動作之請求。舉例而言，動作請求可為開始或結束應用程式或執行該應用程式內之特定動作。輸入/輸出介面140可包括一或多個輸入裝置。實例輸入裝置可包括鍵盤、滑鼠、遊戲控制器、手套、按鈕、觸控式螢幕，或用於接收動作請求且將所接收動作請求傳達至控制台110的任何其他合適裝置。可將由輸入/輸出介面140接收之動作請求傳達至控制台110，該控制台可執行對應於所請求動作之動作。在一些具體實例中，輸入/輸出介面140可根據自控制台110接收到之指令將觸覺回饋提供至使用者。舉例而言，輸入/輸出介面140可在接收到動作請求時或在控制台110已執行所請求動作且將指令傳達至輸入/輸出介面140時提供觸覺回饋。在一些具體實例中，外部成像裝置150可用以追蹤輸入/輸出介面140，諸如追蹤控制器（其可包括例如IR光源）或使用者之手部之部位或位置以判定使用者之運動。在一些具體實例中，近眼顯示器120可包括一或多個成像裝置以追蹤輸入/輸出介面140，諸如追蹤控制器或使用者之手部之法部位或位置以判定使用者之運動。

控制台110可根據自外部成像裝置150、近眼顯示器120及輸入/輸出介面140中之一或多者接收到的資訊而將內容提供至近眼顯示器120以呈現給使用者。在圖1中所展示之實例中，控制台110可包括應用程式商店112、頭戴裝置追蹤模組114、人工實境引擎116及眼睛追蹤模組118。控制台110之一些具體實例可包括與結合圖1所描述之彼等模組不同的模組或額外模組。下文進一步所描述之功能可以與此處所描述之方式不同的方式分佈在控制台110之組件當中。

在一些具體實例中，控制台110可包括處理器及儲存可由該處理器執行之指令的非暫時性電腦可讀儲存媒體。處理器可包括並行地執行指令之複數個處理單元。非暫時性電腦可讀儲存媒體可為任何記憶體，諸如硬碟驅動機、抽取式記憶體或固態驅動器（例如，快閃記憶體或動態隨機存取記憶體（Dynamic Random Access Memory；DRAM））。在各種具體實例中，結合圖1所描述之控制台110的模組可編碼為非暫時性電腦可讀儲存媒體中之指令，該等指令在由處理器執行時使該處理器執行下文進一步所描述之功能。

應用程式商店112可儲存一或多個應用程式以供控制台110執行。應用程式可包括在由處理器執行時產生內容以供呈現給使用者之一組指令。由應用程式產生之內容可回應於經由使用者的眼睛之移動而自使用者接收到之輸入，或自輸入/輸出介面140接收到之輸入。應用程式之實例可包括遊戲應用程式、會議應用程式、視訊播放應用程式或其他合適的應用程式。

頭戴裝置追蹤模組114可使用來自外部成像裝置150之慢速校準資訊來追蹤近眼顯示器120之移動。舉例而言，頭戴裝置追蹤模組114可使用來自慢速校準資訊之觀測到之定位器及近眼顯示器120之模型來判定近眼顯示器120之參考點的位置。頭戴裝置追蹤模組114亦可使用來自快速校準資訊之位置資訊來判定近眼顯示器120之參考點的位置。另外，在一些具體實例中，頭戴裝置追蹤模組114可使用快速校準資訊、慢速校準資訊或其任何組合之部分來預測近眼顯示器120之未來部位。頭戴裝置追蹤模組114可將近眼顯示器120之估計或預測未來位置提供至人工實境引擎116。

人工實境引擎116可執行人工實境系統環境100內之應用程式，且自頭戴裝置追蹤模組114接收近眼顯示器120之位置資訊、近眼顯示器120之加速度資訊、近眼顯示器120之速度資訊、近眼顯示器120之預測未來位置，或其任何組合。人工實境引擎116亦可自眼睛追蹤模組118接收所估計之眼睛位置及取向資訊。基於所接收資訊，人工實境引擎116可判定用以提供至近眼顯示器120以供呈現給使用者的內容。舉例而言，若所接收資訊指示使用者已向左看，則人工實境引擎116可產生用於近眼顯示器120之內容，該內容反映虛擬環境中之使用者之眼動。另外，人工實境引擎116可回應於自輸入/輸出介面140接收到之動作請求而執行在控制台110上執行之應用程式內的動作，且將指示該動作已執行之回饋提供至使用者。回饋可為經由近眼顯示器120之視覺或聽覺回饋，或經由輸入/輸出介面140之觸覺回饋。

眼睛追蹤模組118可自眼睛追蹤單元130接收眼睛追蹤資料，且基於該眼睛追蹤資料來判定使用者的眼睛之位置。眼睛之位置可包括眼睛相對於近眼顯示器120或其任何元件之取向、部位或此兩者。因為眼睛之旋轉軸線依據眼睛在其眼窩中之部位而改變，所以判定眼睛在其眼窩中之部位可允許眼睛追蹤模組118更準確地判定眼睛之取向。

圖2係呈用於實施本文中所揭示之一些實例的HMD裝置200之形式的近眼顯示器之實例的透視圖。HMD裝置200可為例如VR系統、AR系統、MR系統或其任何組合之一部分。HMD裝置200可包括主體220及頭部綁帶230。圖2在透視圖中展示主體220之底側223、前側225及左側227。頭部綁帶230可具有可調節或可延伸的長度。在HMD裝置200之主體220與頭部綁帶230之間可存在足夠的空間，以允許使用者將HMD裝置200安裝至使用者之頭部上。在各種具體實例中，HMD裝置200可包括額外組件、較少組件或不同組件。舉例而言，在一些具體實例中，HMD裝置200可包括如例如以下圖3中所展示之眼鏡鏡腿及鏡腿尖端，而非頭部綁帶230。

HMD裝置200可將包括具有電腦產生之元素之實體真實世界環境之虛擬及/或擴增視圖的媒體呈現給使用者。由HMD裝置200呈現之媒體的實例可包括影像（例如，二維（2D）或三維（3D）影像）、視訊（例如，2D或3D視訊）、音訊，或其任何組合。影像及視訊可由圍封於HMD裝置200之主體220中的一或多個顯示器總成（圖2中未示）呈現給使用者之每隻眼睛。在各種具體實例中，一或多個顯示器總成可包括單一電子顯示面板或複數個電子顯示面板（例如，使用者之每隻眼睛一個顯示面板）。電子顯示面板之實例可包括例如LCD、OLED顯示器、ILED顯示器、μLED顯示器、AMOLED、TOLED、某一其他顯示器，或其任何組合。HMD裝置200可包括兩個眼框區域。

在一些實施方式中，HMD裝置200可包括各種感測器（圖中未示），諸如深度感測器、運動感測器、位置感測器及眼睛追蹤感測器。此等感測器中之一些可使用結構化之光圖案以用於感測。在一些實施方式中，HMD裝置200可包括用於與控制台通信之輸入/輸出介面。在一些實施方式中，HMD裝置200可包括虛擬實境引擎（圖中未示），該虛擬實境引擎可執行HMD裝置200內之應用程式，且自各種感測器接收HMD裝置200之深度資訊、位置資訊、加速度資訊、速度資訊、預測未來位置或其任何組合。在一些實施方式中，由虛擬實境引擎接收之資訊可用於產生信號（例如，顯示指令）至一或多個顯示器總成。在一些實施方式中，HMD裝置200可包括相對於彼此且相對於參考點位於主體220上之固定位置中的定位器（圖中未示，諸如定位器126）。定位器中之每一者可發射可由外部成像裝置偵測的光。

圖3係呈用於實施本文中所揭示之一些實例的一副眼鏡之形式的近眼顯示器300之實例的透視圖。近眼顯示器300可為圖1之近眼顯示器120的特定實施方式，且可經組態以作為虛擬實境顯示器、擴增實境顯示器及/或混合實境顯示器操作。近眼顯示器300可包括框架305及顯示器310。顯示器310可經組態以將內容呈現給使用者。在一些具體實例中，顯示器310可包括顯示電子件及/或顯示光學件。舉例而言，如上文關於圖1之近眼顯示器120所描述，顯示器310可包括LCD顯示面板、LED顯示面板或光學顯示面板（例如，波導顯示器總成）。

近眼顯示器300可進一步包括在框架305上或內之各種感測器350a、350b、350c、350d及350e。在一些具體實例中，感測器350a至350e可包括一或多個深度感測器、運動感測器、位置感測器、慣性感測器或環境光感測器。在一些具體實例中，感測器350a至350e可包括一或多個影像感測器，該一或多個影像感測器經組態以產生表示不同方向上之不同視場的影像資料。在一些具體實例中，感測器350a至350e可用作輸入裝置以控制或影響近眼顯示器300之所顯示內容，及/或向近眼顯示器300之使用者提供互動式VR/AR/MR體驗。在一些具體實例中，感測器350a至350e亦可用於立體成像。

在一些具體實例中，近眼顯示器300可進一步包括一或多個照明器330以將光投影至實體環境中。經投影光可與不同頻帶（例如，可見光、紅外光、紫外光等）相關聯，且可用於各種目的。舉例而言，照明器330可將光投影於黑暗環境中（或具有低強度之紅外光、紫外光等的環境中），以輔助感測器350a至350e捕捉黑暗環境內之不同物件的影像。在一些具體實例中，照明器330可用於將某些光圖案投影至環境內之物件上。在一些具體實例中，照明器330可用作定位器，諸如上文關於圖1所描述之定位器126。

在一些具體實例中，近眼顯示器300亦可包括高解析度攝影機340。攝影機340可捕捉視場中之實體環境的影像。所捕捉影像可例如由虛擬實境引擎（例如，圖1之人工實境引擎116）處理，以將虛擬物件添加至所捕捉影像或修改所捕捉影像中之實體物件，且經處理影像可由顯示器310顯示給使用者以用於AR或MR應用。

圖4繪示根據某些具體實例的包括波導顯示器之光學透視擴增實境系統400之實例。擴增實境系統400可包括投影器410及組合器415。投影器410可包括光源或影像源412及投影器光學件414。在一些具體實例中，光源或影像源412可包括上文所描述之一或多個微型LED裝置。在一些具體實例中，影像源412可包括顯示虛擬物件之複數個像素，諸如LCD顯示面板或LED顯示面板。在一些具體實例中，影像源412可包括產生相干或部分相干光之光源。舉例而言，影像源412可包括上文所描述之雷射二極體、垂直腔表面發射雷射、LED及/或微型LED。在一些具體實例中，影像源412可包括各自發射對應於原色（例如，紅色、綠色或藍色）之單色影像光的複數個光源（例如，上文所描述之微型LED陣列）。在一些具體實例中，影像源412可包括微型LED之三個二維陣列，其中微型LED之每一二維陣列可包括經組態以發射原色（例如，紅色、綠色或藍色）之光的微型LED。在一些具體實例中，影像源412可包括光學圖案產生器，諸如空間光調變器。投影器光學件414可包括可調節來自影像源412之光，諸如使來自影像源412的光擴展、準直、掃描或將其投影至組合器415的一或多個光學組件。一或多個光學組件可包括例如一或多個透鏡、液體透鏡、鏡面、孔隙及/或光柵。舉例而言，在一些具體實例中，影像源412可包括微型LED之一或多個一維陣列或細長二維陣列，且投影器光學件414可包括經組態以掃描微型LED之一維陣列或細長二維陣列以產生影像幀的一或多個一維掃描器（例如，微鏡或稜鏡）。在一些具體實例中，投影器光學件414可包括具有複數個電極之液體透鏡（例如，液晶透鏡），該液體透鏡允許來自影像源412之光進行掃描。

組合器415可包括用於將來自投影器410之光耦合至組合器415之基板420中的輸入耦合器430。組合器415可透射第一波長範圍內之光的至少50%且反射第二波長範圍內之光的至少25%。舉例而言，第一波長範圍可為自約400 nm至約650 nm之可見光，且第二波長範圍可在例如自約800 nm至約1000 nm之紅外線波段內。輸入耦合器430可包括體積全像光柵、繞射光學元件（Diffractive Optical Element；DOE）（例如，表面起伏光柵）、基板420之傾斜表面或折射耦合器（例如，楔狀物或稜鏡）。舉例而言，輸入耦合器430可包括反射式體積布拉格全像光柵或透射式體積布拉格全像光柵。對於可見光，輸入耦合器430可具有大於30%、50%、75%、90%或更高之耦合效率。耦合至基板420中之光可經由例如全內反射（total internal reflection；TIR）在基板420內傳播。基板420可呈一副眼鏡之透鏡的形式。基板420可具有平坦或彎曲表面，且可包括一或多種類型之介電材料，諸如玻璃、石英、塑膠、聚合物、聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）、晶體或陶瓷。基板之厚度可在例如小於約1 mm至約10 mm或更大之範圍內。基板420對於可見光可為透明的。

基板420可包括或可耦合至複數個輸出耦合器440，該複數個輸出耦合器各自經組態以自基板420萃取由基板420導引且在其內傳播的光之至少一部分，且將所萃取光460引導至擴增實境系統400之使用者的眼睛490在擴增實境系統400在使用中時可位於的眼眶495。複數個輸出耦合器440可複製出射光瞳以增大眼眶495之大小，使得所顯示影像在較大區域中可見。如輸入耦合器430，輸出耦合器440可包括光柵耦合器（例如，立體全像光柵或表面起伏光柵）、其他繞射光學元件（DOE）、稜鏡等。舉例而言，輸出耦合器440可包括反射式體積布拉格全像光柵或透射式體積布拉格全像光柵。輸出耦合器440可在不同部位處具有不同的耦合（例如，繞射）效率。基板420亦可允許來自組合器415前方之環境的光450在損失極少或無損失之情況下穿過。輸出耦合器440亦可允許光450在損失極少之情況下穿過。舉例而言，在一些實施方式中，輸出耦合器440可對光450具有低繞射效率，使得光450可在損失極少之情況下折射或以其他方式穿過輸出耦合器440，且因此可具有高於所萃取光460之強度。在一些實施方式中，輸出耦合器440可對光450具有高繞射效率，且可在損失極少之情況下在某些所要方向（亦即，繞射角）上繞射光450。結果，使用者可能夠檢視組合器415前方之環境與由投影器410投影之虛擬物件之影像的組合影像。

圖5A繪示根據某些具體實例的包括波導顯示器530之近眼顯示器（Near-Eye Display；NED）裝置500之實例。NED裝置500可為近眼顯示器120、擴增實境系統400或另一類型之顯示裝置的實例。NED裝置500可包括光源510、投影光學件520及波導顯示器530。光源510可包括不同顏色之多組光發射器，諸如一組紅光發射器512、一組綠光發射器514及一組藍光發射器516。紅光發射器512經組織成陣列；綠光發射器514經組織成陣列；且藍光發射器516經組織成陣列。光源510中之光發射器之尺寸及間距可較小。舉例而言，每一光發射器可具有小於2 μm（例如，約1.2 μm）之直徑，且間距可小於2 μm（例如，約1.5 μm）。因而，每一紅光發射器512、綠光發射器514及藍光發射器516中之光發射器之數目可等於或大於顯示影像中之像素之數目，諸如960×720、1280×720、1440×1080、1920×1080、2160×1080或2560×1080個像素。因此，顯示影像可由光源510同時產生。掃描元件可不用於NED裝置500中。

在到達波導顯示器530之前，由光源510發射之光可由投影光學件520調節，該投影光學件可包括透鏡陣列。投影光學件520可使由光源510發射之光準直或將該光聚焦於波導顯示器530，該波導顯示器可包括用於將由光源510發射之光耦合至波導顯示器530中的耦合器532。耦合至波導顯示器530中之光可通過例如如上文關於圖4所描述之全內反射在波導顯示器530內傳播。耦合器532亦可將在波導顯示器530內傳播之光的部分耦合至波導顯示器530之外且導向使用者之眼睛590。

圖5B示出根據某些具體實例之包括波導顯示器580的近眼顯示器（NED）裝置550之實例。在一些具體實例中，NED裝置550可使用掃描鏡面570將光自光源540投影至使用者之眼睛590可位於其中的影像場。NED裝置550可為近眼顯示器120、擴增實境系統400或另一類型之顯示裝置的實例。光源540可包括一或多列或一或多行不同顏色之光發射器，諸如多列紅光發射器542、多列綠光發射器544及多列藍光發射器546。舉例而言，紅光發射器542、綠光發射器544及藍光發射器546可各自包括N列，每一列包括例如2560個光發射器（像素）。紅光發射器542組織成陣列；綠光發射器544組織成陣列；且藍光發射器546組織成陣列。在一些具體實例中，光源540可包括用於每一顏色的單排光發射器。在一些具體實例中，光源540可包括用於紅色、綠色及藍色中之每一者的多行光發射器，其中每一行可包括例如1080個光發射器。在一些具體實例中，光源540中之光發射器之尺寸及/或間距可相對較大（例如，約3 μm至5 μm），且因此光源540可不包括用於同時產生完整顯示影像之足夠光發射器。舉例而言，單色之光發射器之數目可少於顯示影像中之像素之數目（例如，2560×1080個像素）。由光源540發射之光可為經準直或發散光束之集合。

在到達掃描鏡面570之前，由光源540發射之光可由諸如準直透鏡或自由形式光學元件560之各種光學裝置調節。自由形式光學元件560可包括例如多琢面稜鏡或另一光摺疊元件，該多琢面稜鏡或另一光摺疊元件可將由光源540發射之光導向掃描鏡面570，諸如使由光源540發射之光之傳播方向改變例如約90°或更大。在一些具體實例中，自由形式光學元件560可為可旋轉的以使光進行掃描。掃描鏡面570及/或自由形式光學元件560可將由光源540發射之光反射並投影至波導顯示器580，該波導顯示器可包括用於將由光源540發射之光耦合至波導顯示器580中之耦合器582。耦合至波導顯示器580中之光可經由例如如上文關於圖4所描述之全內反射在波導顯示器580內傳播。耦合器582亦可將在波導顯示器580內傳播之光的部分耦合至波導顯示器580之外且導向使用者之眼睛590。

掃描鏡面570可包括微機電系統（Microelectromechanical System；MEMS）鏡面或任何其他合適鏡面。掃描鏡面570可旋轉以在一個或兩個維度上進行掃描。在掃描鏡面570旋轉時，由光源540發射之光可被導向波導顯示器580之不同區域，使得完整顯示影像可在每個掃描循環中被投影至波導顯示器580上且由波導顯示器580導向使用者之眼睛590。舉例而言，在光源540包括一或多列或行中之所有像素之光發射器的具體實例中，掃描鏡面570可在行或列方向（例如，x或y方向）上旋轉以掃描影像。在光源540包括一或多列或行中之一些但非所有像素之光發射器的具體實例中，掃描鏡面570可在列及行方向兩者（例如，x及y方向兩者）上旋轉以投影顯示影像（例如，使用光柵型掃描圖案）。

NED裝置550可在預定義顯示週期中操作。顯示週期（例如，顯示循環）可指掃描或投影完整影像之持續時間。舉例而言，顯示週期可為所要幀率之倒數。在包括掃描鏡面570之NED裝置550中，顯示週期亦可被稱作掃描週期或掃描循環。由光源540進行之光產生可與掃描鏡面570之旋轉同步。舉例而言，每一掃描循環可包括複數個掃描步驟，其中光源540可在每一各別掃描步驟中產生不同光圖案。

在每一掃描循環中，在掃描鏡面570旋轉時，顯示影像可經投影至波導顯示器580及使用者之眼睛590上。顯示影像之給定像素位置之實際色值及光強度（例如，亮度）可為在掃描週期期間照明該像素位置之三個顏色（例如，紅色、綠色及藍色）之光束的平均值。在完成掃描週期之後，掃描鏡面570可回復至初始位置以投影下一顯示影像之前幾列的光，或可在反方向上或以掃描圖案旋轉以投影下一顯示影像之光，其中新的一組驅動信號可被饋送至光源540。當掃描鏡面570在每一掃描循環中旋轉時，可重複相同製程。因而，可在不同掃描循環中將不同影像投影至使用者之眼睛590。

圖6繪示根據某些具體實例的近眼顯示器系統600中之影像源總成610之實例。影像源總成610可包括例如可產生將投影至使用者之眼睛之顯示影像的顯示面板640，及可將由顯示面板640產生之顯示影像投影至如上文關於圖4至圖5B所描述之波導顯示器的投影器650。顯示面板640可包括光源642及用於光源642之驅動器電路644。光源642可包括例如光源510或540。投影器650可包括例如上文所描述之自由形式光學元件560、掃描鏡面570及/或投影光學件520。近眼顯示器系統600亦可包括同步地控制光源642及投影器650（例如，掃描鏡面570）之控制器620。影像源總成610可產生影像光並將其輸出至波導顯示器（圖6中未示），諸如波導顯示器530或580。如上文所描述，波導顯示器可在一或多個輸入耦合元件處接收影像光，且將所接收影像光導向至一或多個輸出耦合元件。輸入及輸出耦合元件可包括例如繞射光柵、全像光柵、稜鏡或其任何組合。輸入耦合元件可經選擇以使得利用波導顯示器進行全內反射。輸出耦合元件可將經全內反射之影像光之部分耦合至波導顯示器之外。

如上文所描述，光源642可包括佈置成陣列或矩陣之複數個光發射器。每一光發射器可發射單色光，諸如紅光、藍光、綠光、紅外光及其類似者。儘管在本發明中常常論述RGB顏色，但本文中所描述之具體實例不限於將紅色、綠色及藍色用作原色。其他顏色亦可用作近眼顯示器系統600之原色。在一些具體實例中，根據一具體實例之顯示面板可使用多於三原色。光源642中之每一像素可包括三個子像素，該等子像素包括紅色微型LED、綠色微型LED及藍色微型LED。半導體LED通常包括複數個半導體材料層內之主動發光層。複數個半導體材料層可包括不同化合物材料或具有不同摻雜劑及/或不同摻雜密度之相同基底材料。舉例而言，複數個半導體材料層可包括n型材料層、可包括異質結構（例如，一或多個量子井）之主動區域，及P型材料層。複數個半導體材料層可生長於具有某一取向之基板之表面上。在一些具體實例中，為了提高光萃取效率，可形成包括半導體材料層中之至少一些的台面。

控制器620可控制影像源總成610之影像顯現操作，諸如光源642及/或投影器650之操作。舉例而言，控制器620可判定供影像源總成610呈現一或多個顯示影像之指令。指令可包括顯示指令及掃描指令。在一些具體實例中，顯示指令可包括影像檔案（例如，位元映像檔案）。可自例如控制台接收顯示指令，該控制台諸如上文關於圖1所描述之控制台110。掃描指令可由影像源總成610使用以產生影像光。掃描指令可指定例如影像光源之類型（例如，單色或多色）、掃描速率、掃描設備之取向、一或多個照明參數，或其任何組合。控制器620可包括此處未展示以免混淆本發明之其他態樣的硬體、軟體及/或韌體之組合。

在一些具體實例中，控制器620可為顯示裝置之圖形處理單元（Graphics Processing Unit；GPU）。在其他具體實例中，控制器620可為其他種類之處理器。由控制器620執行之操作可包括獲取用於顯示之內容及將內容劃分成離散區段。控制器620可將掃描指令提供至光源642，該等掃描指令包括對應於光源642之個別源元件的位址及/或施加至個別源元件之電偏壓。控制器620可指示光源642使用對應於最終顯示給使用者的影像中之一或多列像素之光發射器來依序呈現離散區段。控制器620亦可指示投影器650執行對光之不同調整。舉例而言，控制器620可控制投影器650掃描離散區段至波導顯示器（例如，波導顯示器580）之耦合元件之不同區域，如上文關於圖5B所描述。因而，在波導顯示器之出射光瞳處，每一離散部分呈現於不同各別部位中。雖然每一離散區段呈現於不同各別時間，但離散區段之呈現及掃描足夠快速地進行，使得使用者之眼睛可將不同區段整合成單一影像或一系列影像。

影像處理器630可為專用於執行本文中所描述之特徵的通用處理器及/或一或多個特殊應用電路。在一個具體實例中，通用處理器可耦合至記憶體以執行使處理器執行本文中所描述之某些程序的軟體指令。在另一具體實例中，影像處理器630可為專用於執行某些特徵之一或多個電路。雖然影像處理器630在圖6中展示為與控制器620及驅動器電路644分開之獨立單元，但在其他具體實例中，影像處理器630可為控制器620或驅動器電路644之子單元。換言之，在彼等具體實例中，控制器620或驅動器電路644可執行影像處理器630之各種影像處理功能。影像處理器630亦可被稱作影像處理電路。

在圖6中所展示之實例中，可由驅動器電路644基於自控制器620或影像處理器630發送之資料或指令（例如，顯示及掃描指令）來驅動光源642。在一個具體實例中，驅動器電路644可包括連接至光源642之各種光發射器且以機械方式固持該等光發射器之電路面板。光源642可根據由控制器620設定且由影像處理器630及驅動器電路644潛在地調整之一或多個照明參數來發射光。可由光源642使用照明參數以產生光。照明參數可包括例如源波長、脈衝速率、脈衝振幅、光束類型（連續或脈衝式）、可影響所發射光之其他參數，或其任何組合。在一些具體實例中，由光源642產生之源光可包括複數個紅光、綠光及藍光光束，或其任何組合。

投影器650可執行光學功能之集合，諸如聚焦、組合、調節由光源642產生之影像光或使其進行掃描。在一些具體實例中，投影器650可包括組合總成、光調節總成或掃描鏡面總成。投影器650可包括以光學方式調整且潛在地重新導向來自光源642之光的一或多個光學組件。光調整之一個實例可包括調節光，諸如擴展、準直、校正一或多個光學誤差（例如，像場彎曲、色像差等）、一些其他光調整，或其任何組合。投影器650之光學組件可包括例如透鏡、鏡面、孔隙、光柵，或其任何組合。

投影器650可經由其一或多個反射及/或折射部分重新導向影像光，使得影像光以某些取向朝向波導顯示器投影。影像光經重新導向朝向波導顯示器之方位可取決於一或多個反射及/或折射部分之特定取向。在一些具體實例中，投影器650包括在至少兩個維度上掃描之單個掃描鏡面。在其他具體實例中，投影器650可包括各自在彼此正交之方向上掃描之複數個掃描鏡面。投影器650可執行光柵掃描（水平地或垂直地）、雙諧振掃描，或其任何組合。在一些具體實例中，投影器650可以特定振盪頻率沿水平及/或垂直方向執行受控振動，以沿兩個維度掃描且產生呈現給使用者之眼睛的媒體之二維經投影影像。在其他具體實例中，投影器650可包括可提供與一或多個掃描鏡面類似或相同之功能的透鏡或稜鏡。在一些具體實例中，影像源總成610可不包括投影器，其中由光源642發射之光可直接入射於波導顯示器上。

如上文所描述，諸如微型LED陣列之光發射器陣列可用作光源以產生顯示影像，其中微型LED陣列中之微型LED可個別地受控以產生顯示影像之像素。為了在微型LED陣列中形成個別微型LED，可在半導體材料之磊晶層中之至少一些中蝕刻台面結構陣列。每一台面結構可經進一步處理以添加例如p型觸點、n型觸點、鈍化層及/或一些光萃取結構（例如，背向及側壁反射鏡及微透鏡），藉此形成微型LED。

圖7A繪示具有垂直台面結構之LED 700的實例。LED 700可為光源510、540或642中之光發射器。LED 700可為由諸如多層半導體材料之無機材料製成之微型LED。分層半導體發光裝置可包括多層III-V族半導體材料。III-V族半導體材料可包括一或多種III族元素，諸如鋁（Al）、鎵（Ga）或銦（In），以及V族元素，諸如氮（N）、磷（P）、砷（As）或銻（Sb）。當III-V族半導體材料之V族元素包括氮時，III-V族半導體材料被稱作III族氮化物材料。分層半導體發光裝置可藉由使用諸如汽相磊晶（Vapor-Phase Epitaxy；VPE）、液相磊晶（Liquid-Phase Epitaxy；LPE）、分子束磊晶（Molecular Beam Epitaxy；MBE）或金屬有機化學氣相沈積（Metalorganic Chemical Vapor Deposition；MOCVD）之技術使複數個磊晶層在基板上生長來製造。例如，半導體材料層可以某一晶格取向（例如，極性、非極性或半極性取向）在基板上逐層生長，該基板諸如GaN、GaAs或GaP基板，或包括但不限於以下各者之基板：藍寶石、碳化矽、矽、氧化鋅、氮化硼、鋁酸鋰、鈮酸鋰、鍺、氮化鋁、鎵酸鋰、部分取代之尖晶石或共用β-LiAlO ₂結構之四元四方氧化物，其中該基板可在特定方向上經切割以曝露特定平面作為生長表面。

在圖7A中所展示之實例中，LED 700可包括基板710，該基板可包括例如藍寶石基板或GaN基板。半導體層720可生長於基板710上。半導體層720可包括諸如GaN之III-V族材料，且可經p摻雜（例如，摻雜有Mg、Ca、Zn或Be）或n摻雜（例如，摻雜有Si或Ge）。一或多個主動層730可生長於半導體層720上以形成主動區域。主動層730可包括III-V族材料，諸如一或多個InGaN層、一或多個AlInGaP層及/或一或多個GaN層，該等層可形成一或多個異質結構，諸如一或多個量子井或MQW。半導體層740可生長於主動層730上。半導體層740可包括諸如GaN之III-V族材料，且可經p摻雜（例如，摻雜有Mg、Ca、Zn或Be）或n摻雜（例如，摻雜有Si或Ge）。半導體層720及半導體層740中之一者可為p型層，且另一者可為n型層。半導體層720及半導體層740包夾主動層730以形成發光區域。舉例而言，LED 700可包括InGaN層，該InGaN層位於摻雜有鎂之p型GaN層與摻雜有矽或氧之n型GaN層之間。在一些具體實例中，LED 700可包括AlInGaP層，該AlInGaP層位於摻雜有鋅或鎂之p型AlInGaP層與摻雜有硒、矽或碲之n型AlInGaP層之間。

在一些具體實例中，電子阻擋層（Electron-Blocking Layer；EBL）（圖7A中未示）可經生長以在主動層730與半導體層720或半導體層740中之至少一者之間形成層。EBL可減少電子洩漏電流且改善LED之效率。在一些具體實例中，諸如P ⁺或P ⁺⁺半導體層之重摻雜半導體層750可形成於半導體層740上且充當用於形成歐姆接觸且減少裝置之接觸阻抗的接觸層。在一些具體實例中，導電層760可形成於重摻雜半導體層750上。導電層760可包括例如氧化銦錫（Indium Tin Oxide；ITO）或Al/Ni/Au膜。在一個實例中，導電層760可包括透明ITO層。

為了與半導體層720（例如，n-GaN層）接觸且為了更高效地自LED 700萃取由主動層730發射之光，半導體材料層（包括重摻雜半導體層750、半導體層740、主動層730及半導體層720）可經蝕刻以曝露半導體層720且形成包括層720至760之台面結構。台面結構可將載子限於裝置內。蝕刻台面結構可能引起可正交於生長平面之側壁732之形成。鈍化層770可形成於台面結構之側壁732上。鈍化層770可包括氧化物層，諸如SiO ₂層，且可充當反射鏡以將所發射之光反射出LED 700。可包括金屬層，諸如Al、Au、Ni、Ti或其任何組合之接觸層780可形成於半導體層720上且可充當LED 700之電極。另外，諸如Al/Ni/Au金屬層之另一接觸層790可形成於導電層760上且可充當LED 700之另一電極。

當將電壓信號施加至接觸層780及790時，電子及電洞可在主動層730中複合，其中電子及電洞之複合可引起光子發射。所發射光子之波長及能量可取決於主動層730中之價帶與導電帶之間的能帶間隙。舉例而言，InGaN主動層可發射綠光或藍光，AlGaN主動層可發射藍光至紫外光，而AlInGaP主動層可發射紅光、橙光、黃光或綠光。所發射光子可由鈍化層770反射且可自頂部（例如，導電層760及接觸層790）或底部（例如，基板710）射出LED 700。

在一些具體實例中，LED 700可在諸如基板710之光發射表面上包括一或多個其他組件，諸如透鏡，以使所發射光聚焦或準直或將所發射光耦合至波導中。在一些具體實例中，LED可包括另一形狀之台面，諸如平面、圓錐形、半拋物線形或拋物線形，且台面之基底區域可為圓形、矩形、六邊形或三角形。舉例而言，LED可包括彎曲形狀（例如，抛物面形狀）及/或非彎曲形狀（例如，圓錐形狀）之台面。台面可經截斷或未經截斷。

圖7B為具有拋物線形台面結構之LED 705之實例的橫截面圖。類似於LED 700，LED 705可包括多層半導體材料，諸如多層III-V族半導體材料。半導體材料層可磊晶生長於基板715上，該基板諸如GaN基板或藍寶石基板。舉例而言，半導體層725可生長於基板715上。半導體層725可包括諸如GaN之III-V族材料，且可經p摻雜（例如，摻雜有Mg、Ca、Zn或Be）或n摻雜（例如，摻雜有Si或Ge）。一或多個主動層735可生長於半導體層725上。主動層735可包括III-V族材料，諸如一或多個InGaN層、一或多個AlInGaP層及/或一或多個GaN層，該等層可形成一或多個異質結構，諸如一或多個量子井。半導體層745可生長於主動層735上。半導體層745可包括諸如GaN之III-V族材料，且可經p摻雜（例如，摻雜有Mg、Ca、Zn或Be）或n摻雜（例如，摻雜有Si或Ge）。半導體層725及半導體層745中之一者可為p型層，且另一者可為n型層。

為了與半導體層725（例如，n型GaN層）接觸且為了更高效地自LED 705萃取由主動層735發射之光，半導體層可經蝕刻以曝露半導體層725且形成包括層725至745之台面結構。台面結構可將載子限於裝置之注入區域內。蝕刻台面結構可導致形成台面側壁（在本文中亦被稱作琢面），該等台面側壁可能不平行於或在一些狀況下正交於與層725至745之結晶生長相關聯的生長平面。

如圖7B中所展示，LED 705可具有包括平坦頂部之台面結構。介電層775（例如，SiO ₂或SiNx）可形成於台面結構之琢面上。在一些具體實例中，介電層775可包括多層介電材料。在一些具體實例中，金屬層795可形成於介電層775上。金屬層795可包括一或多種金屬或金屬合金材料，諸如鋁（Al）、銀（Ag）、金（Au）、鉑（Pt）、鈦（Ti）、銅（Cu），或其任何組合。介電層775及金屬層795可形成可朝向基板715反射由主動層735發射之光的台面反射鏡。在一些具體實例中，台面反射鏡可為拋物線形以充當可至少部分地使所發射光準直之拋物線形反射鏡。

電觸點765及電觸點785可分別形成於半導體層745及半導體層725上以充當電極。電觸點765及電觸點785可各自包括導電材料，諸如Al、Au、Pt、Ag、Ni、Ti、Cu或其任何組合（例如，Ag/Pt/Au或Al/Ni/Au），且可充當LED 705之電極。在圖7B中所展示之實例中，電觸點785可為n型觸點，且電觸點765可為p型觸點。電觸點765及半導體層745（例如，p型半導體層）可形成背向反射鏡以用於將由主動層735發射之光朝向基板715反射回。在一些具體實例中，電觸點765及金屬層795包括相同材料，且可使用相同製程形成。在一些具體實例中，可包括額外導電層（圖中未示）作為電觸點765及785與半導體層之間的中間導電層。

當跨越電觸點765及785施加電壓信號時，電子及電洞可在主動層735中複合。電子及電洞之複合可引起光子發射，由此產生光。所發射光子之波長及能量可取決於主動層735中之價帶與導電帶之間的能帶間隙。舉例而言，InGaN主動層可發射綠光或藍光，而AlInGaP主動層可發射紅光、橙光、黃光或綠光。所發射光子可在許多不同方向上傳播，且可由台面反射鏡及/或背向反射鏡反射，且可例如自圖7B中所展示之底側（例如，基板715）射出LED 705。諸如透鏡或光柵之一或多個其他二次光學組件可形成於諸如基板715之光發射表面上，以使所發射光聚焦或準直及/或將所發射光耦合至波導中。

圖8A繪示具有台面結構805之微型LED 800的實例。微型LED 800可為LED 700或705之實例。微型LED 800可包括磊晶生長於可類似於基板710或715之基板810上的n型半導體層820。在一個實例中，基板810可包括具有緩衝層之GaN基板或藍寶石基板，且n型半導體層820可包括摻雜有例如Si或Ge之GaN層。在另一實例中，基板810可包括GaAs基板。在所說明實例中，可在磊晶層生長之後在台面形成過程期間部分地蝕刻n型半導體層820，其中台面結構805可至少包括n型半導體層820之部分830。諸如GaN障壁層及InGaN量子井層或AlGaInP障壁層及GaInP量子井層之一或多個磊晶層可生長於n型半導體層820上以形成包括一或多個量子井之主動層840。p型半導體層850可生長於主動層840上。P型半導體層850可摻雜有例如Mg、Ca、Zn或Be。可接著蝕刻層堆疊以形成個別台面結構805，該等台面結構各自包括：p型半導體區域；主動區域，其包括主動層840；及n型半導體區域。台面結構805可具有小於約100 μm、小於約50 μm、小於約20 μm、小於約10 μm、小於約5 μm、小於約3 μm、小於約2 μm或更小之側向線性尺寸。p型觸點860及n型觸點870可形成於n型半導體層820之p區域及經曝露n區域上。每一p型觸點860可包括例如金屬層（例如，Al、Au、Ni、Ti或其任何組合）或氧化銦錫（ITO）及/或Al/Ni/Au膜。在一些具體實例中，p型觸點860可形成金屬反射鏡以朝向n型半導體層820反射所發射光。每一n型觸點870亦可包括金屬材料層，諸如Al、Au、Ni、Ti或其任何組合。

即使在圖8A中未示，諸如氧化物層（例如，SiO ₂層）之鈍化層或另一介電層亦可形成於台面結構805之側壁上。鈍化層可具有低於主動區域之折射率，且可充當反射鏡（例如，由於全內反射）以反射來自如上文所描述之微型LED 800的某些所發射光。如上文所描述，在一些具體實例中，金屬層可形成於鈍化層上以形成側壁金屬反射鏡。即使圖8A展示垂直台面結構，但微型LED 800可具有不同台面形狀，諸如圓錐形、拋物線形、向內傾斜或向外傾斜台面形狀。

當電壓或電流信號經施加至p型觸點860及n型觸點870時，電洞及電子可分別自p型半導體層850以及n型半導體層820之部分830注入至主動層840中。電子及電洞可在主動層840之量子井中複合，其中電子及電洞之複合可引起光子發射。所發射光子可由鈍化層及/或金屬反射鏡反射，且可自底部（例如，n型半導體層820側）或頂部（例如，p型觸點860側）射出微型LED 800。在台面結構之側壁處，由於晶格結構之突然終止及蝕刻，主動層840可具有較高密度之缺陷，諸如位錯、懸鍵、孔、晶界、空位、包括沈澱物及類似者。因此，注入至主動層840之量子井中之電洞及電子可在缺陷位點處複合，而不產生光子。因此，在台面側壁處可存在高洩漏，且微型LED 800之內部/外部量子效率可至少由於由非輻射表面複合所引起之損耗而較低。

圖8B繪示圖8A中所示之微型LED 800的實例之主動區域的主動層之簡化能帶結構。圖8B中之曲線880展示主動區域之導電帶且曲線890展示主動區域之價帶。微型LED 800之主動區域可包括各自由兩個障壁層包夾之複數個量子井層。在圖8B中所示之實例中，障壁層之導電帶及價帶分別由位準882及位準892展示，且量子井層之導電帶及價帶分別由位準884及位準894展示。如所示出，相比於障壁層，量子井層在導電帶與價帶之間可具有較低帶隙。因此，注入至主動區域中之載子（電子及電洞）可由能量障壁限制至量子井層，在量子井層中電子及電洞可複合以發射光。所發射光之波長可取決於發光層（例如，量子井層）之帶隙。例如，在InGaN LED中，障壁層（例如，GaN層）之能帶隙可高於量子井層（例如，InGaN層）之能帶隙，該量子井層之能帶隙可隨著InGaN中之銦之比例增大而降低（且因此所發射光之波長可增大）。

在半導體LED中，內部量子效率（Internal Quantum Efficiency；IQE）為所發射光子之數目與注入主動區域中之載子（電子及電洞）之數目之間的比率。可在特定方向上或在特定立體角內自LED萃取所產生的光。自LED萃取的所發射光子之數目與通過LED的電子之數目之間的比率被稱為外部量子效率（External Quantum Efficiency；EQE），其描述LED將經注入電子轉化為自LED萃取的光子之效率。外部量子效率可與注入效率、內部量子效率及萃取效率成正例。注入效率係指通過裝置注入至主動區域中的電子之比例。萃取效率係在主動區域中所產生之自裝置逸出的光子之比例。

LED之量子效率取決於在LED之主動區域中發生的競爭性輻射（光產生）複合與非輻射（有損）複合之相對速率。主動區域中之非輻射複合過程包括在缺陷位點處的肖克力-瑞德-霍爾（Shockley-Read-Hall；SRH）複合及電子-電子-電洞（electron-electron-hole；eeh）及/或電子-電洞-電洞（electron-hole-hole；ehh）歐傑複合。歐傑複合為涉及三個載子之非輻射過程，其影響所有大小之LED。LED之內部量子效率可藉由下式判定：

，

其中A、B及C分別為SRH複合、雙分子（輻射）複合及歐傑複合之速率，且 N為主動區域中之電荷載子密度（即，電荷載子濃度）。

在台面側壁處，主動區域之缺陷密度可由於晶格結構之突然終止、化學污染、結構損害（例如，由於乾式蝕刻）及類似者而極大。因此，台面側壁處之非輻射複合（例如，SRH複合）率可較高。對於用於照明及背光應用中的傳統寬面積LED（例如，具有約0.1 mm ²至大於約1 mm ²之側向裝置面積），側壁在裝置遠端處。裝置可經設計以使得極少或沒有電流注入在距台面側壁少數載子擴散長度內的區域中，且因此側壁表面積與體積比率及總體SRH複合速率可較低。

然而，在微型LED中，因為每一微型LED之台面結構的側向大小（例如，直徑或側面）可與少數載子擴散長度相當，因此較大比例之主動區域距台面側壁可在小於少數載子擴散長度之距離內，其中缺陷密度及缺陷誘發之非輻射複合速率可能較高。因此，較大比例之所注入載子可擴散至側壁表面附近之區域，其中所注入載子可經受較高SRH複合速率。此可使得微型LED之效率降低，尤其在低電流注入下，及/或可使得微型LED之峰值效率降低及/或使得峰值效率操作電流增大。增加電流注入以較接近於峰值效率操作可使得微型LED之效率由於較高電流密度下之較高eeh或ehh歐傑複合速率而下降。因此，微型LED中表面積與體積比率增大會引起較高非輻射複合速率，因為較大比例之總主動區域可落在距微型LED側壁之少數載子擴散長度內。此可使得隨著LED之大小減小，LED之洩漏電流增大且LED之效率降低，及/或使得峰值效率操作電流隨著LED之大小減小而增大。例如，對於具有100 μm× 100 μm ×2 μm台面之第一LED，側壁表面積與體積比率可為約0.04。然而，對於具有5 μm ×5 μm ×2 μm台面之第二LED，側壁表面積與體積比率可為約0.8，其比第一LED高出約20倍。因此，在表面缺陷密度類似的情況下，第二LED之SRH複合係數可能亦高出約20倍。因此，第二LED之效率可顯著地低於第一LED。

圖9繪示包括充當p型觸點及背向反射鏡兩者之金屬層924的微型LED 900之實例。微型LED 900可包括形成於磊晶層910上或中之台面結構920。如上文關於圖7A至圖8B所描述，磊晶層910可包括n型半導體層（例如，n型半導體層820，諸如n型GaN或另一III-V族半導體材料層）、主動區域（例如，主動層840，諸如一或多個InGaN/GaN層或其他III-V族半導體材料層）及p型半導體層（例如，p型半導體層850，諸如P型GaN或另一III-V族半導體材料層）。台面結構920可包括磊晶層910之部分922，其中部分922可包括n型半導體層、主動區域及p型半導體層之至少一部分。

金屬層924可形成於磊晶層910之部分922上（例如，p型半導體層上）。金屬層924可充當微型LED 900之p型觸點。金屬層924可包括可具有高電導率及高光學反射率之材料，諸如銀、鋁或其他合適金屬或金屬合金。在一個實例中，金屬層924可包括銀，此係由於銀之較高可達成反射率及較高電導率。然而，銀在台面側壁區域處可具有至半導體層（例如，InGaN/GaN層）中之高擴散速率。因此，高洩漏電流可出現在台面結構920之側壁區域處。為了減少至半導體層之銀擴散且因此減少洩漏電流，障壁層926可形成於金屬層924之頂部及側壁上。障壁層926亦可需要為導電的以便將金屬層924連接至控制或驅動器電路。障壁層926可包括例如鈦、鎢以及類似者。障壁層926可需要具有某一厚度以便減少銀擴散至半導體層中。介電層928可沈積於台面結構920之頂部及側壁區域上以提供額外隔離。障壁層926可用作蝕刻終止層以蝕刻介電層928中的通孔。通孔可接著用接合材料填充以形成金屬插塞930。接合材料可包括用於將微型LED 900接合至包括製造於其上之LED驅動器電路之晶圓或晶粒的金屬，諸如銅，如下文關於例如圖17A至圖19所描述。

對於具有諸如小於約4 µm或小於約3 µm之小間距之微型LED陣列，台面結構920之線性側向尺寸D1可小於約2 µm，諸如小於約1.5 µm。因而，金屬層924之側向大小D2及金屬層924之側壁處障壁層926之寬度可需要減小。如上文所描述，障壁層926可需要具有某一厚度以便減少台面結構920之邊緣處之電流洩漏。此外，介電層928亦可需要使用台面結構之一些區域。對於小間距微型LED，金屬層924及障壁層926之側向尺寸可極小，因此在後續製造製程期間針對對準誤差留下極小裕度。舉例而言，介電層928中形成金屬插塞930以用於經由障壁層926與金屬層924進行電接觸之開口孔隙可達到微影限度且可需要極精確對準，此係由於孔隙（及金屬插塞930）之側向大小可需要小於障壁層926之側向大小。另外，當微型LED陣列之間距減小時，金屬層924之側向大小可需要減小更多以便在金屬層924之側壁處留下足夠空間供障壁層926及介電層928維持較低洩漏。舉例而言，對於間距為約4 µm或更小之微型LED陣列，金屬層924之側向大小可需要減小至小於約80%或小於約66%之主動區域或台面結構之側向大小。在一個實例中，主動區域之側向大小可為約1.2 μm，而金屬層924之側向大小可需要減小至約0.8 μm或更小。減小用於p型觸點的金屬層924的大小可增大p型觸點的電阻。此外，如上文所描述，金屬層924亦用作p側處之反射鏡以朝向微型LED 900之n型半導體層反射在主動區域中發射之光，使得可自微型LED 900萃取出所發射之光。當金屬層924之大小減小時，微型LED 900之p型半導體層之側面處的總體反射率可減小，使得更多所發射光子可不自n型半導體層之側面耦合至微型LED 900之外，由此減少所收集光之量及減小EQE。

分散式布拉格反射鏡（DBR）可用於一些發光裝置中，諸如一些LED（例如，共振腔LED）及垂直腔表面發射雷射（VCSEL），以反射光及/或形成共振腔。DBR可包括交替的諸如TiO ₂及SiO ₂之高折射率及低折射率材料層，其中對於正入射，每一層可具有例如約四分之一之目標波長的光學厚度。對於目標波長，層之間的鄰近介面處之反射之間的光學路徑長度差為約二分之一的目標波長，且鄰近介面處之反射係數可歸因於交替折射率而具有交替標識。因此，來自介面之反射光可建設性地干涉，由此產生高反射率。當高折射率與低折射率層之間的折射率差（在本文中稱為折射率對比度或僅稱為指數對比度）較高時及/或當高折射率與低折射率層對之數目較大時，DBR之反射率可較高。

由諸如TiO ₂及SiO ₂之介電材料製成的DBR通常不導電。導電DBR可使用具有交替摻雜密度的磊晶生長半導體層形成，該磊晶生長半導體層通常具有低折射率對比度。此外，由於高吸收率，此等半導體材料中之一些可能對所發射光不透明。對於大間距發光裝置，由介電層製成之DBR可結合通過介電層之金屬插塞使用，以形成反射電觸點。對於小間距發光裝置，金屬插塞之大小可達到微影限度。另外，可能難以貫穿介電層蝕刻高深寬比孔隙及用金屬插塞填充大深寬比孔隙。此外，可能需要在介電DBR下形成透明電流分散層，諸如ITO層，以改良電連接性。

根據某些具體實例，由透明導電材料製成之導電DBR可用作電觸點（例如，p型觸點）、背向反射鏡及電流分散層。在一些實例中，導電DBR包括相同透明導電氧化物（例如ITO、氧化銦鋅（IZO）或氧化鋅鋁（AZO））層，其中層可具有由透明導電氧化物之不同孔隙率及/或奈米棒取向所引起的交替折射率。舉例而言，導電DBR可包括與一組多孔ITO層（例如，具有可藉由改變ITO層之孔隙率而調整到所要值，諸如約2.2或另一所要值之第一折射率）交錯之一組結晶ITO層（例如，具有可藉由改變ITO層之孔隙率而調整到所要值，諸如約1.5或另一所要值之第二折射率）。在一些具體實例中，導電DBR可包括具有不同折射率之不同透明導電氧化物層。歸因於鄰近層之間的高折射率對比度，導電DBR可使用相對小數目個層實現高反射率（例如，＞ 90%或＞ 95%，諸如接近99%或100%，其可藉由改變層數來調整），且因此可具有低總厚度以及低電阻。

此外，因為未使用金屬p型觸點反射鏡（例如，銀層），所以對於漫反射性金屬而言將不需要障壁層（例如，圖9中所示之障壁層926）。因此，導電DBR可具有與台面結構中之磊晶層大約相同的側向大小，以減小接觸電阻且增大電觸點（例如，p型觸點）處之背向反射鏡之總反射率，使得穿過p型半導體層之幾乎所有發射光可反射回LED之n型半導體層及發光表面。

此外，因為導電DBR具有與台面結構中之磊晶層大約相同的側向大小，所以可在同一蝕刻過程中或在不同蝕刻步驟中使用同一蝕刻遮罩蝕刻導電DBR層及磊晶層以形成個別台面結構。因此，可能不需要對準以在每一台面結構中之磊晶層上形成導電DBR。

因此，對於本文中所揭示之LED結構，間距及台面大小可不受與上文所描述之金屬層（例如，金屬層924）、障壁層（例如，障壁層926）、介電層（例如，介電層928）及/或金屬插塞之製造相關聯的障壁層之厚度及/或微影限度限制。此外，可消除在台面結構、反射鏡及電觸點之製造期間未對準的風險。因此，可將LED之間距及台面大小減小至小值，且仍可可靠地製造LED。此外，由於導電DBR充當可覆蓋台面結構之整個主動區域以反射穿過p型半導體層之所有光的電觸點（例如，p型觸點）、電流分散層及背向反射鏡，因此即使微型LED之間距及台面大小減小至小值（諸如，幾微米或約一微米），亦可仍達成高總反射率及低電阻。因此，本文中所揭示之微型LED結構具有高度可擴展性，且可較適用於小間距微型LED，諸如間距小於約4 µm或小於約3 µm的微型LED。

圖10繪示根據某些具體實例之包括充當p型觸點及背向反射鏡兩者之導電DBR結構的微型LED裝置1000之實例。微型LED裝置1000可包括形成於磊晶層1010上之微型LED 1005之陣列。如上文關於圖7A至圖8所描述，磊晶層1010可包括n型半導體層（例如，n型半導體層820，諸如n型GaN或另一III-V族半導體材料層）、主動區域（例如，主動層840，諸如一或多個InGaN/GaN層或其他III-V族半導體材料層）及p型半導體層（例如，p型半導體層850，諸如P型GaN或另一III-V族半導體材料層）。導電DBR層1020可形成於磊晶層1010上，且可包括具有交替折射率的透明導電氧化物層，如上文所描述及下文更詳細地描述。氧化物層1030可形成於導電DBR層1020上。

可在同一蝕刻步驟中或在複數個蝕刻步驟中但使用同一蝕刻遮罩蝕刻氧化物層1030、導電DBR層1020及磊晶層1010之至少一部分，以形成個別微型LED 1005之個別台面結構，該等層可包括p型半導體層、主動區域及n型半導體層之一部分。因此，在導電DBR層1020中經蝕刻之導電DBR結構可完全覆蓋如圖10中所示之每一台面結構中之磊晶層，或可覆蓋磊晶層之至少80%或至少90%的側向區域。介電層1032（例如，鈍化層，諸如SiO ₂）可沈積於台面結構之頂部及側壁上。台面結構之間的區域可經蝕刻以曝露磊晶層1010中之n型半導體層。金屬層1040（例如，鋁層）可形成於介電層1032之側壁上、經曝露n型半導體層之表面上以及介電層1032的一些區域之頂部上。金屬層1040可用作微型LED 1005之電流分散層及n型觸點，且亦可形成用於將所發射光耦合至微型LED 1005之外的側壁反射鏡。

金屬插塞1060可形成於介電層1032及1030中，且可接觸導電DBR層1020。金屬插塞1060可充當p電極且可用於與包括製造於其上的LED驅動器電路的晶圓或晶粒上的接合墊或跡線接合，如下文關於例如圖17A至圖19所描述。金屬插塞1070亦可形成於介電層1032及1030中以與金屬層1040連接，該金屬層如上文所描述電連接至微型LED 1005之n型半導體層。金屬插塞1070可充當n電極且可用於與包括製造於其上的LED驅動器電路的晶圓或晶粒上的接合墊或跡線接合，如下文關於例如圖17A至圖19所描述。

諸如微透鏡及/或抗反射塗層之光萃取結構1080可在磊晶層1010中形成於n型半導體層之側面上。光萃取結構1080可在磊晶層1010及/或磊晶層1010在其上生長之基板中蝕刻，或可在沈積於磊晶層1010之n型半導體層上的介電、半導體或有機材料層中形成（例如，在移除或薄化磊晶層1010在其上生長之基板之後）。

圖11A繪示根據某些具體實例的包括具有不同奈米棒取向之透明且導電ITO薄膜的導電DBR結構1110之實例。導電DBR結構1110可為圖10中展示之導電DBR結構之實例。在所說明實例中，導電DBR結構1110包括多（例如，6、8或更多）對層1112及1114。層1112可包括具有特定奈米棒取向之ITO膜，而層1114可包括具有不同奈米棒取向之ITO膜。可使用諸如電子束蒸發之沈積技術將層1112及1114之ITO膜中之每一者以範圍介於例如約0°至約±75°之角度沈積於下伏層（例如，磊晶層1010）上。在大的蒸氣入射角下，所沈積奈米棒可防止在由所沈積奈米棒遮蔽之下伏層區域中沈積，藉此形成多孔ITO膜。相較於工作波長，奈米棒之特徵大小及多孔ITO膜中的奈米棒之間的空隙可較小，且因此多孔ITO膜可由有效折射率描述。一般而言，蒸氣入射角愈大，經沈積ITO膜之空隙可愈大，且因此經沈積ITO膜之有效折射率可愈小。在一些具體實例中，經沈積ITO膜可在氧氣氛圍中經退火。

在一個實例中，第一層1114可包括以約75°之蒸氣入射角沈積的ITO膜，且對於具有約460 nm之波長的光（藍光）可具有約1.5之有效折射率。第一層1112可以約-45°之蒸氣入射角沈積於第一層1114上，且可包括對於具有約460 nm之波長的光（藍光）可具有約1.9之有效折射率的ITO膜。第二層1114接著可以約75°之蒸氣入射角沈積於第一層1112上以形成另一低折射率ITO膜。第二層1112可以約-45°之蒸氣入射角沈積於第二層1114上以形成另一高折射率ITO膜。可重複執行沈積製程以形成其他對層1114及1112。用於導電DBR結構1110中之層對1114及1112的數目可基於例如所要反射率、層1112與層1114之間的折射率對比度、工作波長、導電DBR結構之所要總厚度及類似者而判定。如上文所描述，每一層1112及1114之厚度可經選擇以使得在鄰近層之間的介面處反射之光可建設性地干涉以促進反射。

圖11B繪示根據某些具體實例的包括具有不同孔隙率之透明且導電ITO薄膜的導電DBR結構1120之實例。導電DBR結構1120可為圖10中展示之導電DBR結構之實例。在所說明實例中，導電DBR結構1120包括多（例如，4、6、8或更多）對層1122及1124。舉例而言，在折射率對比度約為0.7之情況下，可使用僅4對層達成90%之反射率，對於藍光、綠光以及紅光，該等層之總厚度可分別為約520 nm、590 nm以及710 nm。可更易於製造更薄DBR堆疊。當使用具有約0.7之折射率對比度的8對或更多對層時，反射率可為約100%。層1122可包括具有某一孔隙率之ITO膜，而層1114可包括具有不同孔隙率之ITO膜。舉例而言，每一層1122可包括緻密結晶ITO薄膜，而每一層1124可包括多孔ITO薄膜。

在一個實例中，可藉由長擲射頻（radio frequency；RF）磁控濺鍍技術來沈積緻密結晶ITO薄膜（例如，層1122）。在長擲RF濺鍍製程中，當目標至基板之距離較大時，濺鍍粒子可經熱化且可藉由擴散到達基板（例如，其上生長有磊晶層之晶圓）。長擲RF濺鍍技術可實現所沈積膜之高厚度均一性。此外，在長擲RF濺鍍中，基板可處於低溫下，因為目標至基板之距離較大。對於具有約460 nm之波長之光（藍光），藉由長擲RF濺鍍製程形成之緻密結晶ITO薄膜可具有諸如約2.2之高折射率。

多孔ITO薄膜（例如，層1124）可藉由例如使用高極性超臨界CO ₂流體自塗有凝膠之薄膜萃取有機物而製得，該流體可包括少量極性共溶劑，諸如與非極性CO ₂流體混合之異丙醇（Isopropyl alcohol；IPA）。混合溶劑可大大增大極性溶質在混合溶劑中的溶解度，即使在低製程溫度下也是如此。層1122及1124可替代地形成於基板上以形成導電DBR結構1120。對於具有約460 nm之波長之光（藍光），多孔ITO薄膜可具有諸如約1.51之低折射率。

層對1124及1122之數目可基於例如所要反射率、層1122與層1124之間的折射率對比度、工作波長、導電DBR結構1120之所要總厚度及類似者而判定。如上文所描述，每一層1122及1124之厚度可經選擇以使得在鄰近層之間的介面處反射之光可建設性地干涉以達成高反射率。

圖12A包括根據某些具體實例繪示用於藍光之導電DBR結構之實例之反射率的曲線圖1200。導電DBR結構可為導電DBR結構1120之實例，且可包括8對層1122及層1124。導電DBR結構可經設計以反射任何目標波長（例如，UV、藍光、綠光、紅光等）。在所說明之實例中，可針對約460 nm之目標波長設計導電DBR結構。對於目標波長，每一層1122之折射率可為約2.2，而對於目標波長，每一層1124之折射率可為約1.51。曲線圖1200中之曲線1210展示針對不同波長之導電DBR結構之反射率。如所繪示，在目標波長下，導電DBR結構之反射率可接近約100%。

圖12B包括根據某些具體實例繪示用於綠光之導電DBR結構之實例之反射率的曲線圖1202。導電DBR結構可為導電DBR結構1120之實例，且可包括8對層1122及層1124。在所說明之實例中，可針對約550 nm之目標波長（綠光）設計導電DBR結構。對於目標波長，每一層1122之折射率可為約2.2，而對於目標波長，每一層1124之折射率可為約1.51。曲線圖1202中之曲線1212展示針對不同波長之導電DBR結構之反射率。如所繪示，對於綠光，導電DBR結構之反射率可接近約100%。

圖12C包括根據某些具體實例繪示用於紅光之導電DBR結構之實例之反射率的曲線圖1204。導電DBR結構可為導電DBR結構1120之實例，且可包括8對層1122及層1124。在所說明之實例中，可針對約650 nm之目標波長（紅光）設計導電DBR結構。對於目標波長，每一層1122之折射率可為約2.2，而對於目標波長，每一層1124之折射率可為約1.51。曲線圖1204中之曲線1214展示針對不同波長之導電DBR結構之反射率。如所繪示，對於紅光，導電DBR結構之反射率可接近約100%。

圖13A至圖13F根據某些具體實例繪示用於製造諸如微型LED裝置1000之包括導電DBR結構之微型LED裝置的自對準製程之實例。圖13A展示基板1310，其可包括基底晶圓（例如，矽或藍寶石晶圓）以及形成於其上之磊晶層。如上文所描述，磊晶層可包括例如視情況選用之緩衝層、n型半導體層（例如，n-GaN層）、主動層（例如，一或多個量子井層及一或多個障壁層）及p型半導體層（例如，p-GaN層）。導電DBR層1320可形成於基板1310上。舉例而言，導電DBR層1320可形成於基板1310之p型半導體層上。諸如SiO ₂層之氧化物層1330可沈積於導電DBR層1320上。在一個實例中，氧化物層1330可具有約100 nm至約200 nm之厚度。

如上文所描述，導電DBR層1320可包括具有交替折射率的透明導電氧化物層（例如，ITO、IZO、AZO等）。舉例而言，導電DBR層1320可包括如上文關於圖11B所描述之與一組多孔ITO薄膜交錯的一組濺鍍結晶ITO薄膜。濺鍍結晶ITO薄膜可具有諸如約2.2之高折射率。多孔ITO薄膜可具有諸如約1.51之低折射率。因此，可實現約0.7之折射率對比度，使得可使用較小數目個導電DBR層來達成所要反射率。在另一實例中，導電DBR層1320可包括如上文關於圖11A所描述之與一組具有不同奈米棒取向及高折射率之ITO薄膜交錯的一組ITO薄膜（具有第一奈米棒取向及低折射率）。導電DBR層1320可包括多對（例如，多於3對、多於5對或多於6對，諸如6至8對或更多對）高折射率透明導電氧化物（例如，濺鍍結晶ITO）層及低折射率透明導電氧化物（例如，多孔ITO）層，以便達成所要反射率，諸如大於約90%、大於約95%、大於約98%、大於約99%或更高。導電DBR層1320之總厚度可小於約1 μm。

圖13B展示台面結構1302可在氧化物層1330、導電DBR層1320及基板1310之至少一部分中被蝕刻。蝕刻可在單一乾式蝕刻步驟中或在複數個蝕刻步驟中使用同一蝕刻遮罩執行。因此，每一台面結構中之導電DBR結構及磊晶層可具有相同或類似的側向尺寸。舉例而言，導電DBR結構可覆蓋每一台面結構中磊晶層之至少80%或至少90%的側向區域。台面結構1302可具有較小間距，諸如小於約5 μm、小於約4 μm、小於約3 μm、小於約2 μm或更小。台面結構1302之線性側向大小可小於約3 μm、小於約2 μm、小於約1.5 μm或更小。

圖13C展示形成於台面結構1302之頂表面及側壁表面上之介電層1332（例如，SiO ₂層）。介電層1332可藉由諸如化學氣相沈積（CVD）或原子層沈積（ALD）製程之沈積製程保形地沈積於台面結構1302之頂表面及側壁表面以及基板1310中之磊晶層之曝露表面上。在一些具體實例中，介電層1332可經沈積以填充台面結構1302之間的間隙，且可隨後經蝕刻以在台面結構1302之間的區域中形成溝槽，同時將一些介電材料留在台面結構1302之側壁上。可例如使用台面結構1302之頂部上之氧化物（例如，介電層1332）作為蝕刻遮罩來蝕刻台面結構1302之間的區域中之溝槽底部處的介電層1332，以曝露n型半導體層。在一些具體實例中，可進一步蝕刻n型半導體層以在n型半導體層中形成U形、V形或拋物線形空隙，以用於在後續製程中製造n型觸點及側壁反射鏡。

圖13D展示金屬層1340可保形地沈積於台面結構1302之表面及形成於n型半導體層中之空隙上。金屬層1340可包括具有高導電率及高反射率的金屬。在一個實例中，金屬層1340可包括鋁層。金屬層1340可經圖案化以例如移除某些區域中之金屬層1340，諸如每一微型LED之台面結構1302之頂部上的金屬層1340。金屬層1340可充當微型LED之電流分散層、n型觸點及側壁反射鏡。

圖13E展示介電層1350可沈積於展示於圖13D中之結構上。介電層1350可包括例如SiO ₂層。介電層1350可為厚介電層，且可填充金屬層1340之間的間隙。介電層1332頂部上的介電層1350之厚度可例如為約1 µm。

圖13F展示介電層1350（及層1330及1332）可經蝕刻以在台面結構1302之頂部上形成孔隙，且孔隙可填充有金屬（例如，鋁、鈦、銅等）以形成接觸形成於導電DBR層1320中之導電DBR結構的p電極1360。類似地，介電層1350之一些區域可經蝕刻以形成孔隙，且孔隙可填充有金屬（例如，鋁、鈦、銅等）以形成接觸金屬層1340之一或多個n電極1370。

圖13F亦展示諸如微透鏡之光萃取結構1380可形成於基板1310之底側上以改良光萃取效率。在一些具體實例中，可在經製造晶圓接合至CMOS底板（例如，其上製造有驅動器及控制電路之矽晶圓）之後及/或在薄化或移除基底晶圓（例如，矽或藍寶石晶圓）之後形成光萃取結構1380。光萃取結構1380可蝕刻於基板1310中，或可形成於沈積於磊晶層之n型半導體層之側面上的介電、半導體或有機材料層中。

圖14A至圖14F根據某些具體實例繪示用於製造包括導電DBR結構之微型LED裝置的自對準製程之另一實例。圖14A展示基板1410，其可包括基底晶圓（例如，矽或藍寶石晶圓）及形成於其上之磊晶層。如上文所描述，磊晶層可包括例如視情況選用之緩衝層、n型半導體層（例如，n-GaN層）、主動層（例如，一或多個量子井層及一或多個障壁層）及p型半導體層（例如，p-GaN層）。導電DBR層1420可形成於基板1410上。舉例而言，導電DBR層1420可形成於基板1410之p型半導體層上。

如上文所描述，導電DBR層1420可包括具有交替折射率之透明導電氧化物層（例如，ITO、IZO、AZO等）。舉例而言，導電DBR層1420可包括如上文關於圖11B所描述之與一組多孔ITO薄膜交錯的一組濺鍍結晶ITO薄膜。濺鍍結晶ITO薄膜可具有諸如約2.2之高折射率。多孔ITO薄膜可具有諸如約1.51之低折射率。因此，可實現約0.7之折射率對比度，使得可使用較小數目個導電DBR層來達成所要反射率。在另一實例中，導電DBR層1420可包括如上文關於圖11A所描述之與一組具有不同奈米棒取向（及高折射率）之ITO薄膜交錯的一組具有第一奈米棒取向（及低折射率）之ITO薄膜。導電DBR層1420可包括多對（例如，多於3對、多於5對或多於6對，諸如6至8對或更多對）高折射率透明導電氧化物（例如，濺鍍結晶ITO）層及低折射率透明導電氧化物（例如，多孔ITO）層，以便達成所要反射率，諸如大於約90%、大於約95%、大於約98%、大於約99%或更高。導電DBR層1420之總厚度可小於約1 μm。

圖14B展示可在導電DBR層1420及基板1410之至少一部分中蝕刻台面結構1402。蝕刻可在單一乾式蝕刻步驟中或在複數個蝕刻步驟中使用同一蝕刻遮罩執行。因此，形成於導電DBR層1420中之導電DBR結構及每一台面結構中之磊晶層可具有相同或類似側向尺寸。舉例而言，導電DBR結構可覆蓋每一台面結構中磊晶層之至少80%或至少90%的側向區域。台面結構1402可具有較小間距，諸如小於約5 μm、小於約4 μm、小於約3 μm、小於約2 μm或更小。台面結構1402之線性側向大小可小於約3 μm、小於約2 μm、小於約1.5 μm或更小。

圖14C展示形成於台面結構1402之頂表面及側壁表面上以及台面結構1402之間的區域上之介電層1430（例如，SiO ₂層）。介電層1430可充當台面結構1402之側壁處的鈍化及隔離層。介電層1430可具有例如約100 nm至約200 nm的厚度。介電層1430可藉由諸如CVD或ALD製程之沈積製程保形地沈積於台面結構1402之頂表面及側壁表面上。金屬層1440可保形地沈積於介電層1430的表面上。金屬層1440可包括具有高導電率及高反射率的金屬。在一個實例中，金屬層1440可包括鋁層。金屬層1440可經圖案化例如以移除某些區域中之金屬層1440，諸如每一微型LED之台面結構1402之頂部上的金屬層1440。金屬層1440可充當微型LED之電流分散層、n型觸點及側壁反射鏡。

圖14D展示介電層1450可沈積於展示於圖14D中之結構上。介電層1450可包括例如SiO ₂層。介電層1450可為厚介電層且可填充金屬層1440之間的間隙。介電層1430頂部上的介電層1450之厚度可例如為約1 µm。

圖14E展示介電層1450及介電層1430可經蝕刻以在台面結構1402之頂部上形成孔隙（例如，溝槽），且孔隙可填充有金屬（例如，鋁、鈦、銅等）以形成接觸形成於導電DBR層1420中之導電DBR結構的p電極1460。在一些具體實例中，介電層1450之一些區域可經蝕刻以形成孔隙，且孔隙可填充有金屬（例如，鋁、鈦、銅等）以形成接觸金屬層1440之n電極（圖14E中未示）。

圖14F展示諸如微透鏡之光萃取結構1470可形成於基板1410之底側上，以改良光萃取效率。在一些具體實例中，光萃取結構1470可在經製造晶圓接合至驅動器及控制電路製造於其上之矽晶圓之後，及/或在薄化或移除基底晶圓（例如，矽或藍寶石晶圓）之後形成。光萃取結構1470可經蝕刻於基板1410中，或可形成於沈積於n型半導體層上之介電、半導體或有機材料層中。

另外，可自n型半導體層之側面蝕刻基板1410及介電層1430以曝露金屬層1440。透明導電氧化物層1480可接著形成於光萃取結構1470之表面、基板1410之曝露表面（例如，n型半導體層）及金屬層1440之曝露表面上，以形成n型觸點及用於n型觸點之電流分散層。

圖15包括根據某些具體實例繪示用於製造微型LED裝置之自對準製程之實例的流程圖1500，該微型LED裝置包括充當電觸點（例如，p型觸點）及背向反射鏡兩者之導電DBR結構。應注意，圖15中所說明之操作提供用於製造微型LED之特定製程。亦可根據替代具體實例執行其他操作序列。舉例而言，替代具體實例可以不同次序執行操作。此外，圖15中所繪示之個別操作可包括複數個子操作，該等子操作可以如適於個別操作之各種序列執行。此外，可取決於特定應用添加或移除一些操作。在一些實施方式中，可並行地執行兩個或更複數個操作。所屬技術領域中具有通常知識者將認識到許多變化、修改及替代例。

流程圖1500之方塊1510中的操作可包括在基板（例如，矽或藍寶石晶圓）上形成層堆疊。層堆疊可包括形成導電DBR之複數個磊晶層及複數個透明導電氧化物層。在方塊1512處，形成層堆疊可包括生長包括n型半導體層、經組態以發射具有第一波長之可見光的主動區域及p型半導體層的複數個磊晶層。在方塊1514處，形成層堆疊亦可包括將複數個透明導電氧化物層沈積於複數個磊晶層上。複數個透明導電氧化物層可包括：第一組透明導電氧化物層，其特徵藉由第一折射率界定；及第二組透明導電氧化物層，其特徵藉由第二折射率界定且與第一組透明導電氧化物層交錯，其中對於第一波長，導電DBR之反射率大於90%、大於約95%或大於約98%。第一組透明導電氧化物層可包括第一組ITO層。第二組透明導電氧化物層可包括第二組ITO層。第一組ITO層及第二組ITO層可具有如上文所描述之不同孔隙率或不同奈米棒取向。在一些具體實例中，介電（例如，氧化物）層可形成於導電DBR上。

方塊1520處之操作可包括蝕刻層堆疊以形成台面結構陣列。台面結構陣列之特徵可藉由等於或小於約4 μm、小於約3 μm或小於約2 μm之間距界定。每一台面結構之特徵可藉由小於約3 μm、小於約2 μm或小於約1.5 μm之線性側向尺寸界定。層堆疊可經蝕刻穿過複數個透明導電氧化物層及複數個磊晶層中之至少一些。舉例而言，n型半導體層可經部分蝕刻。蝕刻可在單一蝕刻步驟中或在複數個蝕刻步驟中但使用同一蝕刻遮罩執行。因此，每一台面結構中之導電DBR及磊晶層可具有類似或相同側向尺寸。舉例而言，導電DBR可覆蓋每一台面結構中磊晶層之至少80%或至少90%的側向區域。

在方塊1530處，第一介電層（例如，SiO ₂）可形成於台面結構之表面（例如，頂表面及側壁表面）及台面結構之間的區域上。第一介電層可充當台面結構之側壁處的鈍化及隔離層。第一介電層可具有例如約100 nm至約200 nm的厚度。第一介電層可藉由諸如CVD製程或ALD製程之沈積製程保形地沈積於台面結構之頂表面及側壁表面上。

在方塊1540處，圖案化金屬層可形成於第一介電層之表面上。舉例而言，金屬層可保形地沈積於第一介電層的表面上。金屬層可包括具有高導電率及高反射率的金屬，諸如鋁。金屬層可經圖案化例如以移除某些區域中之金屬層，諸如每一微型LED之台面結構頂部上的金屬層。金屬層可充當微型LED之電流分散層、n型觸點及/或側壁反射鏡。

在方塊1550處，操作可包括在圖案化金屬層及第一介電層上沈積第二介電層。第二介電層可包括例如SiO ₂層。第二介電層可為厚介電層，且可填充台面結構之間的區域中之金屬層之間的間隙。第一介電層頂部上的第二介電層之厚度可例如為約1 µm。

方塊1560處之操作可包括在介電層中形成接觸導電DBR之第一組金屬插塞（例如，p電極）及/或接觸圖案化金屬層之第二組金屬插塞（例如，n電極）。舉例而言，每一台面結構頂部上之介電層可經蝕刻以形成孔隙（例如，溝槽），且孔隙可填充有金屬（例如，鋁、鈦、銅等）以形成接觸導電DBR之p電極。在一些具體實例中，圖案化金屬層頂部上之第二介電層之一些區域可經蝕刻以形成孔隙，且孔隙可填充有金屬（例如，鋁、鈦、銅等）以形成接觸圖案化金屬層之n電極。

視情況，在方塊1570處，諸如微透鏡之光萃取結構可形成於磊晶層上（例如，n型半導體層上）。在一些具體實例中，光萃取結構可在包括微型LED之經處理晶圓接合至驅動器及控制電路製造於其上之矽晶圓（例如，CMOS底板）之後，及/或在薄化或移除基板（例如，矽或藍寶石晶圓）之後形成。CMOS底板可具有形成於其上之接合墊。CMOS底板上之接合墊與經處理晶圓或晶粒上之金屬插塞可接合在一起。在一些具體實例中，包括微型LED之晶圓或晶粒與CMOS底板之間的間隙可填充有非導電材料，諸如介電材料或有機材料（例如，環氧樹脂或樹脂）。在一些具體實例中，CMOS底板之表面及包括微型LED之晶圓或晶粒之表面可各自包括介電層，且兩個介電層亦可在混合接合製程中接合在一起。微型LED之基板（例如，矽或藍寶石晶圓）接著可經薄化或自接合裝置移除。光萃取結構（例如，微透鏡）可形成於接合裝置之發光側上。舉例而言，光萃取結構可在磊晶層中經蝕刻，或可形成於沈積於磊晶層之n型半導體層之側面上的介電、半導體或有機材料層中。

視情況，在方塊1580處，可將透明導電層（例如，ITO層）沈積於接合裝置之發光側上。在一些具體實例中，在透明導電層沈積之前，可自n型半導體層之側面蝕刻台面結構之間的區域中之磊晶層（例如，n型半導體層）及第一介電層以曝露金屬層。因此，透明導電層可電耦合至圖案化金屬層、n型半導體層或第二組金屬插塞（例如，經由圖案化金屬層）中之至少一者。透明導電層及/或圖案化金屬層可用以使電流在微型LED之n型觸點與n電極之間分散。

圖16包括根據某些具體實例繪示用於製造微型LED裝置之自對準製程之實例的流程圖1600，該微型LED裝置包括充當電觸點（例如，p型觸點）及背向反射鏡兩者之導電DBR結構。流程圖1600可為流程圖1500之實例。應注意，圖16中所說明之操作提供用於製造微型LED之特定製程。亦可根據替代具體實例執行其他操作序列。舉例而言，替代具體實例可以不同次序執行操作。此外，圖16中所繪示之個別操作可包括複數個子操作，該等子操作可以如適於個別操作之各種序列執行。此外，可取決於特定應用添加或移除一些操作。在一些實施方式中，可並行地執行兩個或更複數個操作。所屬技術領域中具有通常知識者將認識到許多變化、修改及替代例。

流程圖1600之方塊1610中的操作可包括在基板（例如，矽或藍寶石晶圓）上形成層堆疊。層堆疊可包括形成導電DBR之複數個磊晶層及複數個透明導電氧化物層。在方塊1612處，形成層堆疊可包括生長包括n型半導體層、經組態以發射具有第一波長之可見光的主動區域及p型半導體層的複數個磊晶層。在方塊1614處，形成層堆疊亦可包括將複數個透明導電氧化物層沈積於複數個磊晶層上。複數個透明導電氧化物層可包括：第一組透明導電氧化物層，其特徵藉由第一折射率界定；及第二組透明導電氧化物層，其特徵藉由第二折射率界定且與第一組透明導電氧化物層交錯，其中對於第一波長，導電DBR之反射率大於90%、大於約95%或大於約98%。第一組透明導電氧化物層可包括第一組ITO層。第二組透明導電氧化物層可包括第二組ITO層。第一組ITO層及第二組ITO層可具有如上文所描述之不同孔隙率或不同奈米棒取向。在方塊1616處，形成層堆疊亦可包括將第一介電（例如，氧化物）層沈積於導電DBR上。

方塊1620處之操作可包括蝕刻層堆疊以形成台面結構陣列。台面結構陣列之特徵可藉由等於或小於約4 μm、小於約3 μm或小於約2 μm之間距界定。每一台面結構之特徵可藉由小於約3 μm、小於約2 μm或小於約1.5 μm之線性側向尺寸界定。層堆疊可經蝕刻穿過複數個透明導電氧化物層及複數個磊晶層中之至少一些。舉例而言，n型半導體層可經部分蝕刻。蝕刻可在單一蝕刻步驟中或在複數個蝕刻步驟中使用同一蝕刻遮罩執行。因此，每一台面結構中之導電DBR及磊晶層可具有類似或相同側向尺寸。舉例而言，導電DBR可覆蓋每一台面結構中磊晶層之至少80%或至少90%的側向區域。

在方塊1630處，第二介電層（例如，SiO ₂）可形成於台面結構之表面（例如，頂表面及側壁表面）及台面結構之間的區域上。第二介電層可充當台面結構之側壁處的鈍化及隔離層。第二介電層可具有例如約100 nm至約200 nm的厚度。第二介電層可藉由諸如CVD製程或ALD製程之沈積製程保形地沈積於台面結構之頂表面及側壁表面上。

視情況，在方塊1632處，台面結構之間的區域處之第二介電層可例如使用台面結構頂部上之第二介電層作為蝕刻遮罩來蝕刻，以曝露台面結構之間的區域處之n型半導體層。在一些具體實例中，可進一步蝕刻n型半導體層以在n型半導體層中形成U形、V形或拋物線形空隙，以用於在後續製程中製造n型觸點及側壁反射鏡。

在方塊1640處，圖案化金屬層可形成於第二介電層之表面上。舉例而言，金屬層可保形地沈積於第二介電層的表面及形成於n型半導體層中的空隙上。金屬層可包括具有高導電率及高反射率的金屬，諸如鋁。金屬層可經圖案化例如以移除某些區域中之金屬層，諸如每一微型LED之台面結構頂部上的金屬層。金屬層可充當微型LED之電流分散層、n型觸點及側壁反射鏡。

在方塊1650處，操作可包括在圖案化金屬層及第二介電層上沈積第三介電層。第三介電層可包括例如SiO ₂層。第三介電層可為厚介電層，且可填充台面結構之間的區域中之金屬層之間的間隙。第二介電層頂部上之第三介電層的厚度可例如為約1 µm。

方塊1660處之操作可包括在介電層中形成接觸導電DBR之第一組金屬插塞（例如，p電極）及接觸圖案化金屬層之第二組金屬插塞（例如，n電極）。舉例而言，每一台面結構頂部上之介電層可經蝕刻以形成孔隙（例如，溝槽），且孔隙可填充有金屬（例如，鋁、鈦、銅等）以形成接觸導電DBR之p電極。在一些具體實例中，圖案化金屬層頂部上之介電層之一些區域可經蝕刻以形成孔隙，且孔隙可填充有金屬（例如，鋁、鈦、銅等）以形成接觸圖案化金屬層之一或多個n電極。

視情況，在方塊1670處，諸如微透鏡之光萃取結構可形成於磊晶層上（例如，n型半導體層上）。在一些具體實例中，光萃取結構可在包括微型LED之經處理晶圓接合至驅動器及控制電路製造於其上之矽晶圓（例如，CMOS底板）之後，及/或在薄化或移除基板（例如，矽或藍寶石晶圓）之後形成。CMOS底板可具有形成於其上之接合墊。CMOS底板上之接合墊與經處理晶圓或晶粒上之金屬插塞可接合在一起。在一些具體實例中，包括微型LED之晶圓或晶粒與CMOS底板之間的間隙可填充有非導電材料，諸如介電材料或有機材料（例如，環氧樹脂或樹脂）。在一些具體實例中，CMOS底板之表面及包括微型LED之晶圓或晶粒之表面可各自包括介電層，且兩個介電層可在混合接合製程中接合在一起。微型LED之基板（例如，矽或藍寶石晶圓）接著可經薄化或自接合裝置移除。光萃取結構（例如，微透鏡）可形成於接合裝置之發光側上。舉例而言，光萃取結構可在磊晶層中經蝕刻，或可形成於沈積於磊晶層之n型半導體層之側面上的介電、半導體或有機材料層中。

圖17A繪示根據某些具體實例之用於LED陣列之晶粒至晶圓接合之方法的實例。在圖17A中所展示之實例中，LED陣列1701可包括載體基板1705上之複數個LED 1707。載體基板1705可包括各種材料，諸如GaAs、InP、GaN、AlN、藍寶石、SiC、Si或類似者。LED 1707可藉由例如在執行接合之前生長各種磊晶層、形成台面結構及形成電觸點或電極來製造。磊晶層可包括各種材料，諸如GaN、InGaN、(AlGaIn)P、(AlGaIn)AsP、(AlGaIn)AsN、(AlGaIn)Pas、(Eu:InGa)N、(AlGaIn)N或類似者，且可包括n型層、p型層及主動層，該主動層包括一或多個異質結構，諸如一或多個量子井或MQW。電觸點可包括各種導電材料，諸如金屬或金屬合金。

晶圓1703可包括基底層1709，該基底層上製造有被動或主動積體電路（例如，驅動器電路1711）。基底層1709可包括例如矽晶圓。驅動器電路1711可用於控制LED 1707之操作。舉例而言，用於每一LED 1707之驅動器電路可包括具有兩個電晶體及一個電容器之2T1C像素結構。晶圓1703亦可包括接合層1713。接合層1713可包括各種材料，諸如金屬、氧化物、介電質、CuSn、AuTi及其類似物。在一些具體實例中，圖案化層1715可形成於接合層1713之表面上，其中圖案化層1715可包括由諸如Cu、Ag、Au、Al或類似者之導電材料製成的金屬柵格。

LED陣列1701可經由接合層1713或圖案化層1715接合至晶圓1703。舉例而言，圖案化層1715可包括由諸如CuSn、AuSn或奈米多孔Au之各種材料製成的金屬墊或凸塊，該等金屬墊或凸塊可用以使LED陣列1701中之LED 1707與晶圓1703上之對應驅動器電路1711對準。在一個實例中，可使LED陣列1701朝向晶圓1703，直至LED 1707與對應於驅動器電路1711之各別金屬墊或凸塊接觸。LED 1707中之一些或所有可與驅動器電路1711對準，且可接著藉由各種接合技術（諸如金屬間接合）經由圖案化層1715接合至晶圓1703。在LED 1707已接合至晶圓1703之後，載體基板1705可自LED 1707移除。

圖17B繪示根據某些具體實例的用於LED陣列之晶圓至晶圓接合之方法的實例。如圖17B中所展示，第一晶圓1702可包括基板1704、第一半導體層1706、主動層1708，及第二半導體層1710。基板1704可包括各種材料，諸如GaAs、InP、GaN、AlN、藍寶石、SiC、Si或類似者。第一半導體層1706、主動層1708及第二半導體層1710可包括各種半導體材料，諸如GaN、InGaN、(AlGaIn)P、(AlGaIn)AsP、(AlGaIn)AsN、(AlGaIn)Pas、(Eu:InGa)N、(AlGaIn)N或類似者。在一些具體實例中，第一半導體層1706可為n型層，且第二半導體層1710可為p型層。舉例而言，第一半導體層1706可為n摻雜GaN層（例如，摻雜有Si或Ge），且第二半導體層1710可為p摻雜GaN層（例如，摻雜有Mg、Ca、Zn或Be）。主動層1708可包括例如一或多個GaN層、一或多個InGaN層、一或多個AlInGaP層及其類似者，該等層可形成一或多個異質結構，諸如一或多個量子井或MQW。

在一些具體實例中，第一晶圓1702亦可包括接合層。接合層1712可包括各種材料，諸如金屬、氧化物、介電質、CuSn、AuTi或類似者。在一個實例中，接合層1712可包括p型觸點及/或n型觸點（圖中未示）。在一些具體實例中，其他層亦可包括於第一晶圓1702上，諸如基板1704與第一半導體層1706之間的緩衝層。緩衝層可包括各種材料，諸如多晶GaN或AlN。在一些具體實例中，接觸層可在第二半導體層1710與接合層1712之間。接觸層可包括用於將電觸點提供至第二半導體層1710及/或第一半導體層1706之任何合適材料。

第一晶圓1702可經由接合層1713及/或接合層1712接合至包括如上文所描述之驅動器電路1711及接合層1713之晶圓1703。接合層1712及接合層1713可由相同材料或不同材料製成。接合層1713及接合層1712可為實質上平坦的。第一晶圓1702可藉由各種方法接合至晶圓1703，該等方法諸如金屬間接合、共晶接合、金屬氧化物接合、陽極接合、熱壓縮接合、紫外線（ultraviolet；UV）接合及/或熔融接合。

如圖17B中所展示，第一晶圓1702可接合至晶圓1703，其中第一晶圓1702之p側（例如，第二半導體層1710）面朝下（即，朝向晶圓1703）。在接合之後，可自第一晶圓1702移除基板1704，且可接著自n側處理第一晶圓1702。處理可包括例如形成用於個別LED之某些台面形狀，以及形成對應於個別LED之光學組件。

圖18A至圖18D繪示根據某些具體實例的用於LED陣列之混合接合之方法的實例。混合接合通常可包括晶圓清潔及活化、一個晶圓之觸點與另一晶圓之觸點的高精度對準、介電材料在室溫下在晶圓之表面處的介電接合，及藉由在高溫下退火而進行的觸點之金屬接合。圖18A展示基板1810，其具有製造於其上之被動或主動電路1820。如上文關於圖17A至圖17B所描述，基板1810可包括例如矽晶圓。電路1820可包括用於LED陣列之驅動器電路。接合層可包括藉由電互連件1822連接至電路1820之介電區域1840及接觸墊1830。接觸墊1830可包括例如Cu、Ag、Au、Al、W、Mo、Ni、Ti、Pt、Pd或類似者。介電區域1840中之介電材料可包括SiCN、SiO ₂、SiN、Al ₂O ₃、HfO ₂、ZrO ₂、Ta ₂O ₅或類似者。接合層可使用例如化學機械拋光來平坦化及拋光，其中平坦化或拋光可能造成接觸墊中之凹陷（碗狀輪廓）。接合層之表面可藉由例如離子（例如，電漿）或快速原子（例如，Ar）束1805來清潔及活化。經活化表面可為原子級清潔且可在晶圓例如在室溫下接觸時為反應性的以用於在晶圓之間形成直接接合。

圖18B繪示包括如上文所描述製造於其上之微型LED 1870陣列的晶圓1850。晶圓1850可為載體晶圓，且可包括例如GaAs、InP、GaN、AlN、藍寶石、SiC、Si或類似者。微型LED 1870可包括磊晶生長於晶圓1850上之n型層、主動區域及p型層。磊晶層可包括上文所描述之各種III-V族半導體材料，且可自p型層側處理以蝕刻磊晶層中之台面結構，諸如實質上垂直結構、拋物線形結構、圓錐結構或類似者。鈍化層及/或反射層可形成於台面結構之側壁上。p型觸點1880及n型觸點1882可形成於沈積於台面結構上之介電材料層1860中，且可分別與p型層及n型層進行電接觸。介電材料層1860中之介電材料可包括例如SiCN、SiO ₂、SiN、Al ₂O ₃、HfO ₂、ZrO ₂、Ta ₂O ₅或類似者。p型觸點1880及n型觸點1882可包括例如Cu、Ag、Au、Al、W、Mo、Ni、Ti、Pt、Pd或類似者。p型觸點1880、n型觸點1882及介電材料層1860之頂表面可形成接合層。接合層可使用例如化學機械拋光來平坦化及拋光，其中拋光可能造成p型觸點1880及n型觸點1882中之凹陷。接合層可接著藉由例如離子（例如，電漿）或快速原子（例如，Ar）束1815來清潔及活化。經活化表面可為原子級清潔且在晶圓例如在室溫下接觸時為反應性的以用於在晶圓之間形成直接接合。

圖18C繪示用於接合接合層中之介電材料的室溫接合製程。舉例而言，在包括介電區域1840及接觸墊1830之接合層以及包括p型觸點1880、n型觸點1882及介電材料層1860之接合層經表面活化之後，可使晶圓1850及微型LED 1870倒置且使其與基板1810及形成於其上之電路接觸。在一些具體實例中，可將壓縮壓力1825施加至基板1810及晶圓1850，使得接合層彼此壓靠。歸因於表面活化及觸點中之凹陷，介電區域1840及介電材料層1860可由於表面吸引力而直接接觸，且可進行反應並在其間形成化學鍵，此係因為表面原子可具有懸鍵且在活化之後可處於不穩定能態。因此，可在具有或不具有熱處理或壓力之情況下將介電區域1840及介電材料層1860中之介電材料接合在一起。

圖18D繪示用於在接合接合層中之介電材料之後接合接合層中之觸點的退火製程。舉例而言，接觸墊1830及p型觸點1880或n型觸點1882可藉由在例如約180℃至400℃或更高之溫度下進行退火而接合在一起。在退火製程期間，熱量1835可使觸點比介電材料膨脹更多（歸因於熱膨脹係數不同），且因此可閉合觸點之間的凹陷間隙，使得接觸墊1830及p型觸點1880或n型觸點1882可進行接觸且可在經活化表面處形成直接金屬接合。

在兩個經接合晶圓包括具有不同熱膨脹係數（Coefficient of Thermal Expansion；CTE）之材料的一些具體實例中，在室溫下接合之介電材料可幫助減少或防止由不同熱膨脹造成的接觸墊之未對準。在一些具體實例中，為了進一步減少或避免接觸墊在退火期間在高溫下之未對準，可在接合之前經由基板中之部分或所有或類似者在微型LED之間、在微型LED群組之間形成溝槽。

在微型LED接合至驅動器電路之後，其上製造有微型LED之基板可經薄化或移除，且各種二次光學組件可製造於微型LED之發光表面上，以例如萃取、準直及重新導向自微型LED之主動區域發射的光。在一個實例中，微透鏡可形成於微型LED上，其中每一微透鏡可對應於各別微型LED，且可幫助改良光萃取效率且使由微型LED發射之光準直。在一些具體實例中，二次光學組件可製造於基板或微型LED之n型層中。在一些具體實例中，二次光學組件可製造於沈積於微型LED之n型側上的介電層中。二次光學組件之實例可包括透鏡、光柵、抗反射（Antireflection；AR）塗層、稜鏡、光子晶體或類似者。

圖19繪示根據某些具體實例的其上製造有二次光學組件之LED陣列1900的實例。可藉由將LED晶片或晶圓與包括製造於其上之電路的矽晶圓接合，使用上文關於例如圖17A至圖18D所描述之任何合適接合技術來製造LED陣列1900。在圖19中所展示之實例中，可使用如上文關於圖18A至圖18D所描述之晶圓間混合接合技術來接合LED陣列1900。LED陣列1900可包括基板1910，該基板可為例如矽晶圓。諸如LED驅動器電路之積體電路1920可製造於基板1910上。積體電路1920可藉由互連件1922及接觸墊1930連接至微型LED 1970之p型觸點1974及n型觸點1972，其中接觸墊1930可與p型觸點1974及n型觸點1972形成金屬接合。基板1910上之介電層1940可藉由熔融接合而接合至介電層1960。

LED晶片或晶圓之基板（圖中未示）可經薄化或可經移除以曝露微型LED 1970之n型層1950。各種二次光學組件，諸如球面微透鏡1982、光柵1984、微透鏡1986、抗反射層1988及類似者可形成於n型層1950之頂部中或上。例如，可使用灰度遮罩及對曝露光具有線性回應之光阻，或使用藉由圖案化光阻層之熱回焊形成之蝕刻遮罩在微型LED 1970之半導體材料中蝕刻球面微透鏡陣列。亦可使用類似光微影技術或其他技術在沈積於n型層1950上之介電層中蝕刻二次光學組件。舉例而言，微透鏡陣列可經由使用二元遮罩圖案化之聚合物層的熱回焊而形成於聚合物層中。聚合物層中之微透鏡陣列可用作二次光學組件或可用作蝕刻遮罩以用於將微透鏡陣列之分佈轉移至介電層或半導體層中。介電層可包括例如SiCN、SiO ₂、SiN、Al ₂O ₃、HfO ₂、ZrO ₂、Ta ₂O ₅或類似者。在一些具體實例中，微型LED 1970可具有複數個對應二次光學組件，諸如微透鏡及抗反射塗層、蝕刻於半導體材料中之微透鏡及蝕刻於介電材料層中之微透鏡、微透鏡及光柵、球面透鏡及非球面透鏡，及類似者。圖19中繪示三個不同二次光學組件以展示可形成於微型LED 1970上之二次光學組件之一些實例，此未必暗示針對每一LED陣列同時使用不同二次光學組件。

本文中所揭示之具體實例可用以實施人工實境系統之組件，或可結合人工實境系統實施。人工實境為在呈現給使用者之前已以某一方式調整的實境形式，其可包括例如虛擬實境、擴增實境、混合實境、混雜實境或其某些組合及/或衍生物。人工實境內容可包括完全生成內容或與所捕捉之（例如，真實世界）內容組合之生成內容。人工實境內容可包括視訊、音訊、觸覺回饋或其某一組合，且其中任一者可在單一通道中或在複數個通道中呈現（諸如，對觀看者產生三維效應之立體聲視訊）。另外，在一些具體實例中，人工實境亦可與用以例如在人工實境中產生內容及/或以其他方式用於人工實境中（例如，在人工實境中執行活動）之應用程式、產品、配件、服務或其某一組合相關聯。提供人工實境內容之人工實境系統可實施於各種平台上，包括連接至主機電腦系統之HMD、獨立式HMD、行動裝置或計算系統或能夠將人工實境內容提供至一或多個觀看者之任何其他硬體平台。

圖20為用於實施本文中所揭示之實例中之一些的實例近眼顯示器（例如，HMD裝置）之實例電子系統2000的簡化方塊圖。電子系統2000可用作HMD裝置或上文所描述之其他近眼顯示器的電子系統。在此實例中，電子系統2000可包括一或多個處理器2010及記憶體2020。處理器2010可經組態以執行用於在數個組件處執行操作之指令，且可為例如適合於在可攜式電子裝置內實施的通用處理器或微處理器。處理器2010可與電子系統2000內之複數個組件以通信方式耦合。為了實現此通信耦合，處理器2010可跨越匯流排2040與其他所繪示之組件通信。匯流排2040可為經調適以在電子系統2000內傳送資料之任一子系統。匯流排2040可包括複數個電腦匯流排及額外電路系統以傳送資料。

記憶體2020可耦合至處理器2010。在一些具體實例中，記憶體2020可提供短期儲存及長期儲存兩者，且可分成若干單元。記憶體2020可為揮發性的，諸如靜態隨機存取記憶體（Static Random Access Memory；SRAM）及/或動態隨機存取記憶體（Dynamic Random Access Memory；DRAM），及/或為非揮發性的，諸如唯讀記憶體（Read-Only Memory；ROM）、快閃記憶體及類似者。此外，記憶體2020可包括可移式儲存裝置，諸如安全數位（Secure Digital；SD）卡。記憶體2020可提供電腦可讀指令、資料結構、程式模組及用於電子系統2000之其他資料的儲存。在一些具體實例中，記憶體2020可分佈至不同硬體模組中。指令集及/或程式碼可儲存於記憶體2020上。指令可呈可由電子系統2000執行之可執行程式碼之形式，及/或可呈原始程式碼及/或可安裝程式碼之形式，該原始程式碼及/或可安裝程式碼在電子系統2000上編譯及/或安裝於該電子系統上（例如，使用多種常用的編譯程式、安裝程式、壓縮/解壓公用程式等中之任一者）後可呈可執行程式碼之形式。

在一些具體實例中，記憶體2020可儲存複數個應用程式模組2022至2024，該等應用程式模組可包括任何數目之應用程式。應用程式之實例可包括遊戲應用程式、會議應用程式、視訊播放應用程式或其他合適之應用程式。應用程式可包括深度感測功能或眼睛追蹤功能。應用程式模組2022至2024可包括待由處理器2010執行之特定指令。在一些具體實例中，應用程式模組2022至2024之某些應用程式或部分可由其他硬體模組2080執行。在某些具體實例中，記憶體2020可另外包括安全記憶體，其可包括額外安全控制以防止對安全資訊之複製或其他未授權存取。

在一些具體實例中，記憶體2020可包括加載在其中之作業系統2025。作業系統2025可操作以起始執行由應用程式模組2022至2024提供之指令及/或管理其他硬體模組2080，以及與可包括一或多個無線收發器之無線通信子系統2030介接。作業系統2025可經調適以跨越電子系統2000之組件執行其他操作，包括執行緒處理、資源管理、資料儲存控制及其他類似功能性。

無線通信子系統2030可包括例如紅外線通信裝置、無線通信裝置及/或晶片組（諸如，Bluetooth®裝置、IEEE 802.11裝置、Wi-Fi裝置、WiMax裝置、蜂巢式通信設施等）及/或類似通信介面。電子系統2000可包括作為無線通信子系統2030之部分或作為耦合至該系統之任何部分的單獨組件的用於無線通信之一或多個天線2034。取決於所要功能性，無線通信子系統2030可包括獨立收發器以與基地收發器台及其他無線裝置及存取點通信，其可包括與諸如無線廣域網路（Wireless Wide-Area Network；WWAN）、無線區域網路（Wireless Local Area Network；WLAN）或無線個域網路（Wireless Personal Area Network；WPAN）之不同資料網路及/或網路類型通信。WWAN可為例如WiMax（IEEE 802.16）網路。WLAN可為例如IEEE 802.11x網路。WPAN可為例如藍芽網路、IEEE 802.15x或一些其他類型之網路。本文中所描述之技術亦可用於WWAN、WLAN及/或WPAN之任何組合。無線通信子系統2030可准許與網路、其他電腦系統及/或本文中所描述之任何其他裝置交換資料。無線通信子系統2030可包括用於使用天線2034及無線鏈路2032傳輸或接收資料之構件，該等資料諸如HMD裝置之標識符、位置資料、地理圖、熱度圖、相片或視訊。無線通信子系統2030、處理器2010及記憶體2020可一起構成用於執行本文中所揭示之一些功能的構件中之一或多者的至少一部分。

電子系統2000之具體實例亦可包括一或多個感測器2090。感測器2090可包括例如影像感測器、加速計、壓力感測器、溫度感測器、近接感測器、磁力計、陀螺儀、慣性感測器（例如，組合加速計與陀螺儀之模組）、周圍光感測器或可操作以提供感測輸出及/或接收感測輸入之任何其他類似的模組，諸如深度感測器或位置感測器。舉例而言，在一些實施方式中，感測器2090可包括一或多個慣性量測單元（Inertial Measurement Unit；IMU）及/或一或多個位置感測器。IMU可基於自位置感測器中之一或多者接收到的量測信號來產生校準資料，該校準資料指示相對於HMD裝置之初始位置的HMD裝置之估計位置。位置感測器可回應於HMD裝置之運動而產生一或多個量測信號。位置感測器之實例可包括但不限於一或多個加速計、一或多個陀螺儀、一或多個磁力計、偵測運動之另一合適類型的感測器、用於IMU之誤差校正的一種類型之感測器，或其任何組合。位置感測器可位於IMU外部、IMU內部，或其任何組合。至少一些感測器可使用結構化之光圖案以用於感測。

電子系統2000可包括顯示模組2060。顯示模組2060可為近眼顯示器，且可以圖形方式將來自電子系統2000之資訊（諸如影像、視訊及各種指令）呈現給使用者。此類資訊可源自一或多個應用程式模組2022至2024、虛擬實境引擎2026、一或多個其他硬體模組2080、其組合，或用於為使用者解析圖形內容（例如，藉由作業系統2025）之任何其他合適的構件。顯示模組2060可使用LCD技術、LED技術（包括例如OLED、ILED、μ-LED、AMOLED、TOLED等）、發光聚合物顯示器（Light-Emitting Polymer Display；LPD）技術，或某一其他顯示器技術。

電子系統2000可包括使用者輸入/輸出模組2070。使用者輸入/輸出模組2070可允許使用者將動作請求發送至電子系統2000。動作請求可為執行特定動作之請求。舉例而言，動作請求可為開始或結束應用程式或執行該應用程式內之特定動作。使用者輸入/輸出模組2070可包括一或多個輸入裝置。實例輸入裝置可包括觸控式螢幕、觸控板、麥克風、按鈕、撥號盤、開關、鍵盤、滑鼠、遊戲控制器，或用於接收動作請求及將所接收動作請求傳達至電子系統2000之任何其他合適裝置。在一些具體實例中，使用者輸入/輸出模組2070可根據自電子系統2000接收到之指令將觸覺回饋提供至使用者。舉例而言，可在接收到動作請求或已執行動作請求時提供觸覺回饋。

電子系統2000可包括攝影機2050，該攝影機可用以拍攝使用者之相片或視訊，例如用於追蹤使用者之眼睛位置。攝影機2050亦可用以拍攝環境之相片或視訊，例如用於VR、AR或MR應用。攝影機2050可包括例如具有數百萬或數千萬個像素之互補金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor；CMOS）影像感測器。在一些實施方式中，攝影機2050可包括可用以捕捉3D影像之兩個或更複數個攝影機。

在一些具體實例中，電子系統2000可包括複數個其他硬體模組2080。其他硬體模組2080中之每一者可為電子系統2000內之實體模組。雖然其他硬體模組2080中之每一者可永久地經組態為結構，但其他硬體模組2080中之一些可臨時經組態以執行特定功能或臨時被啟動。其他硬體模組2080之實例可包括例如音訊輸出及/或輸入模組（例如，麥克風或揚聲器）、近場通信（Near Field Communication；NFC）模組、可再充電電池、電池管理系統、有線/無線電池充電系統等。在一些具體實例中，其他硬體模組2080之一或多個功能可在軟體中實施。

在一些具體實例中，電子系統2000之記憶體2020亦可儲存虛擬實境引擎2026。虛擬實境引擎2026可執行電子系統2000內之應用程式，且自各種感測器接收HMD裝置之位置資訊、加速度資訊、速度資訊、預測未來位置，或其任何組合。在一些具體實例中，由虛擬實境引擎2026接收之資訊可用於產生信號（例如，顯示指令）至顯示模組2060。舉例而言，若所接收之資訊指示使用者已向左看，則虛擬實境引擎2026可產生用於HMD裝置之內容，該內容反映使用者在虛擬環境中之移動。另外，虛擬實境引擎2026可回應於自使用者輸入/輸出模組2070接收到之動作請求而執行應用程式內之動作，並將回饋提供至使用者。所提供回饋可為視覺回饋、聽覺回饋或觸覺回饋。在一些實施方式中，處理器2010可包括可執行虛擬實境引擎2026之一或多個GPU。

在各種實施方式中，上文所描述之硬體及模組可實施於可使用有線或無線連接彼此通信之單一裝置或複數個裝置上。舉例而言，在一些實施方式中，諸如GPU、虛擬實境引擎2026及應用程式（例如，追蹤應用程式）之一些組件或模組可實施於控制台上，該控制台與頭戴式顯示裝置分離。在一些實施方式中，一個控制台可連接至或支援多於一個HMD。

在替代性組態中，不同及/或額外組件可包括於電子系統2000中。類似地，組件中之一或多者的功能性可按不同於上文所描述之方式的方式分佈在組件當中。舉例而言，在一些具體實例中，電子系統2000可經修改以包括其他系統環境，諸如AR系統環境及/或MR環境。

上文所論述之方法、系統及裝置為實例。在適當時各種具體實例可省略、取代或添加各種程序或組件。舉例而言，在替代性組態中，可按不同於所描述次序之次序執行所描述之方法，及/或可添加、省略及/或組合各種階段。同樣，在各種其他具體實例中可組合關於某些具體實例所描述之特徵。可以類似方式組合具體實例之不同態樣及元件。並且，技術發展，且因此許多元件為實例，該等實例並不將本發明之範圍限制於彼等特定實例。

在本說明書中給出特定細節以提供對具體實例之透徹理解。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐具體實例。舉例而言，已在無不必要細節之情況下展示熟知電路、處理程序、系統、結構及技術以便避免混淆具體實例。本說明書僅提供實例具體實例，且並不意欲限制本發明之範圍、適用性或組態。實際上，具體實例之前述描述將為所屬領域中具有通常知識者提供能夠實施各種具體實例之描述。可在不脫離本發明之精神及範圍的情況下對元件之功能及佈置作出各種改變。

並且，將一些具體實例描述為描繪為流程圖或方塊圖之過程。儘管每一者可將操作描述為依序過程，但操作中之許多者可並行地或同時執行。此外，可重新佈置操作之次序。程序可具有未包括於圖式中之額外步驟。此外，可由硬體、軟體、韌體、中間軟體、微碼、硬體描述語言或其任何組合實施方法之具體實例。當以軟體、韌體、中間軟體或微碼實施時，用以執行相關聯任務之程式碼或碼段可儲存於諸如儲存媒體之電腦可讀媒體中。處理器可執行相關聯任務。

所屬領域中具有通常知識者將顯而易見，可根據特定要求作出實質變化。舉例而言，亦可使用自訂或專用硬體，及/或可以硬體、軟體（包括攜帶型軟體，諸如小程式等）或此兩者實施特定元件。此外，可採用與其他計算裝置（諸如，網路輸入/輸出裝置）之連接。

參考附圖，可包括記憶體之組件可包括非暫時性機器可讀媒體。術語「機器可讀媒體」及「電腦可讀媒體」可指參與提供使得機器以特定方式操作之資料的任何儲存媒體。在上文提供之具體實例中，各種機器可讀媒體可涉及將指令/程式碼提供至處理單元及/或其他裝置以供執行。另外或替代地，機器可讀媒體可用以儲存及/或攜載此類指令/程式碼。在許多實施方式中，電腦可讀媒體係實體及/或有形儲存媒體。此類媒體可呈許多形式，包括但不限於非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。電腦可讀媒體之常見形式包括例如磁性及/或光學媒體，諸如緊密光碟（Compact Disk；CD）或數位化通用光碟（Digital Versatile Disk；DVD）；打孔卡；紙帶；具有孔圖案之任何其他實體媒體；RAM；可程式化唯讀記憶體（Programmable Read-Only Memory；PROM）；可抹除可程式化唯讀記憶體（Erasable Programmable Read-Only Memory；EPROM）；FLASH-EPROM；任何其他記憶體晶片或卡匣；如下文中所描述之載波或可供電腦從中讀取指令及/或程式碼之任何其他媒體。電腦程式產品可包括程式碼及/或機器可執行指令，該等程式碼及/或機器可執行指令可表示程序、函式、子程式、程式、常式、應用程式（App）、次常式、模組、套裝軟體、類別或指令、資料結構或程式陳述式之任何組合。

所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，可使用多種不同技藝及技術中之任一者來表示用以傳達本文所描述之訊息的資訊及信號。舉例而言，可貫穿以上描述提及之資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號及晶片可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁性粒子、光場或光學粒子或其任何組合表示。

如本文所使用，術語「及」及「或」可包括多種含義，該等含義亦預期至少部分地取決於使用此等術語之上下文。典型地，「或」若用以關聯清單，諸如，A、B或C，則意欲意謂A、B及C（此處以包括性意義使用），以及A、B或C（此處以排它性意義使用）。另外，如本文中所使用，術語「一或多個」可用於以單數形式描述任何特徵、結構或特性，或可用以描述特徵、結構或特性之某一組合。然而，應注意，此僅為說明性實例且所主張之主題不限於此實例。此外，術語「中之至少一者」若用以關聯清單，諸如，A、B或C，則可解釋為意謂A、B及/或C之任何組合，諸如A、B、C、AB、AC、BC、AA、ABC、AAB、AABBCCC等。

此外，雖然已使用硬體與軟體之特定組合描述了某些具體實例，但應認識到，硬體與軟體之其他組合亦為可能的。可僅以硬體或僅以軟體或使用其組合來實施某些具體實例。在一個實例中，可藉由電腦程式產品來實施軟體，該電腦程式產品含有電腦程式碼或指令，該等電腦程式碼或指令可由一或多個處理器執行以用於執行本發明中所描述之步驟、操作或程序中之任一者或全部，其中電腦程式可儲存於非暫時性電腦可讀媒體上。本文中所描述之各種程序可以任何組合實施於同一處理器或不同處理器上。

在裝置、系統、組件或模組經描述為經組態以執行某些操作或功能之情況下，可例如藉由設計電子電路以執行操作、藉由程式化可程式化電子電路（諸如，微處理器）以執行操作諸如藉由執行電腦指令或程式碼，或經程式化以執行儲存於非暫時性記憶體媒體上之程式碼或指令的處理器或核心或其任何組合而實現此類組態。處理程序可使用多種技術進行通信，包括但不限於用於處理程序間通信之習知技術，且不同對處理程序可使用不同技術，或同一對處理程序可在不同時間使用不同技術。

因此，應在說明性意義上而非限制性意義上看待說明書及圖式。然而，將顯而易見的是，可在不脫離如申請專利範圍中所闡述的更廣泛精神及範圍之情況下對本發明做出添加、減去、刪除以及其他修改及改變。因此，儘管已描述特定具體實例，但此等具體實例並不意欲為限制性的。各種修改及等效物在以下申請專利範圍之範圍內。

100:人工實境系統環境 110:控制台 112:應用程式商店 114:頭戴裝置追蹤模組 116:人工實境引擎 118:眼睛追蹤模組 120,300:近眼顯示器 122:顯示電子件 124:顯示光學件 126:定位器 128:位置感測器 130:眼睛追蹤單元 132:慣性量測單元 140:輸入/輸出介面 150:外部成像裝置 200:頭戴式顯示器裝置 220:主體 223:底側 225:前側 227:左側 230:頭部綁帶 305:框架 310:顯示器 330:照明器 340:高解析度攝影機 350a,350b,350c,350d,350e:感測器 400:擴增實境系統 410,650:投影器 412:影像源 414:投影器光學件 415:組合器 420,710,715,810,1310,1410,1704,1810,1910:基板 430:輸入耦合器 440:輸出耦合器 450:光 460:所提取光 490,590:眼睛 495:眼眶 500,550:近眼顯示器裝置 510,540,642:光源 512,542:紅光發射器 514,544:綠光發射器 516,546:藍光發射器 520:投影光學件 530,580:波導顯示器 532,582:耦合器 560:自由形式光學元件 570:掃描鏡面 600:近眼顯示器系統 610:影像源總成 620:控制器 630:影像處理器 640:顯示面板 644,1711:驅動器電路 700,705,1707:發光二極體 720,740,725,745:半導體層 730,735,840,1708:主動層 732:側壁 750:重摻雜半導體層 760:導電層 765,785:電觸點 770:鈍化層 775,928,1032,1332,1350,1430,1450,1940,1960:介電層 780,790:接觸層 795,924,1040,1340,1440:金屬層 800,900,1005,1870,1970:微型發光二極體 805,920,1302,1402:台面結構 820:n型半導體層 830:n型半導體層部分 850:p型半導體層 860,1880,1974:p型觸點 870,1882,1972:n型觸點 880,890,1210,1212,1214:曲線 882,884,892,894:位準 910,1010:磊晶層 930,1060,1070:金屬插塞 922:磊晶層部分 926:障壁層 1000:微型發光二極體裝置 1020,1320,1420:導電分散式布拉格反射鏡層 1030,1330:氧化物層 1080,1380,1470:光提取結構 1110,1120:導電分散式布拉格反射鏡結構 1112:第一層 1114:第二層 1122,1124:層 1200,1202,1204:曲線圖 1360,1460:p電極 1370:n電極 1480:透明導電氧化物層 1500,1600:流程圖 1510,1512,1514,1520,1530,1540,1550,1560,1570,1580,1610,1612,1614,1616,1620,1630,1632,1640,1650,1660,1670:方塊 1701,1900:發光二極體陣列 1702:第一晶圓 1703,1850:晶圓 1705:載體基板 1706:第一半導體層 1709:基底層 1710:第二半導體層 1712,1713:接合層 1715:圖案化層 1805:離子或快速原子束 1820:被動或主動電路/電路 1822:電互連件 1825:壓縮壓力 1830,1930:接觸墊 1835:熱量 1840:介電區域 1860:介電材料層 1920:積體電路 1922:互連件 1950:n型層 1982:球面微透鏡 1984:光柵 1986:微透鏡 1988:抗反射層 2000:電子系統 2010:處理器 2020:記憶體 2022-2024:應用程式模組 2025:作業系統 2026:虛擬實境引擎 2030:無線通信子系統 2032:無線鏈路 2034:天線 2040:匯流排 2050:攝影機 2060:顯示模組 2070:使用者輸入/輸出模組 2080:其他硬體模組 2090:感測器 D1:線性側向尺寸 D2:側向大小 x,y,z:方向

在下文參考以下圖式詳細地描述說明性具體實例。

[圖1]係根據某些具體實例的包括近眼顯示器之人工實境系統環境之實例的簡化方塊圖。

[圖2]係呈用於實施本文中所揭示之一些實例的頭戴式顯示器（Head-Mounted Display；HMD）裝置之形式的近眼顯示器之實例的透視圖。

[圖3]係呈用於實施本文中所揭示之一些實例的一副眼鏡之形式的近眼顯示器之實例的透視圖。

[圖4]繪示根據某些具體實例的包括波導顯示器之光學透視擴增實境系統之實例。

[圖5A]繪示根據某些具體實例的包括波導顯示器之近眼顯示器裝置之實例。

[圖5B]繪示根據某些具體實例的包括波導顯示器之近眼顯示器裝置之實例。

[圖6]繪示根據某些具體實例的擴增實境系統中之影像源總成之實例。

[圖7A]繪示根據某些具體實例的具有垂直台面結構之發光二極體（LED）之實例。

[圖7B]係根據某些具體實例的具有拋物線形台面結構之LED之實例的橫截面圖。

[圖8A]繪示具有台面結構之微型LED的實例。

[圖8B]繪示圖8A中所示之微型LED的實例之主動區域的簡化能帶結構。

[圖9]繪示包括充當p型觸點及背向反射鏡兩者之金屬層的微型LED之實例。

[圖10]繪示根據某些具體實例之包括充當p型觸點及背向反射鏡兩者之導電DBR結構的微型LED裝置之實例。

[圖11A]包括根據某些具體實例之包括具有不同奈米棒取向之氧化銦錫（ITO）層的導電DBR結構之實例。

[圖11B]繪示根據某些具體實例之包括具有不同孔隙率之氧化銦錫（ITO）層的導電DBR結構之實例。

[圖12A]繪示根據某些具體實例之導電DBR結構之實例的模擬反射率。

[圖12B]繪示根據某些具體實例之導電DBR結構之另一實例之模擬反射率。

[圖12C]繪示根據某些具體實例之導電DBR結構之另一實例之模擬反射率。

[圖13A]至[圖13F]繪示根據某些具體實例之用於製造微型LED裝置之自對準製程之實例，該微型LED裝置包括充當電觸點及背向反射鏡兩者之導電DBR結構。

[圖14A]至[圖14F]繪示根據某些具體實例之用於製造微型LED裝置之自對準製程之實例，該微型LED裝置包括充當電觸點及背向反射鏡兩者之導電DBR結構。

[圖15]包括根據某些具體實例繪示用於製造微型LED裝置之自對準製程之實例的流程圖，該微型LED裝置包括充當電觸點及背向反射鏡兩者之導電DBR結構。

[圖16]包括根據某些具體實例繪示用於製造微型LED裝置之自對準製程之實例的流程圖，該微型LED裝置包括充當電觸點及背向反射鏡兩者之導電DBR結構。

[圖17A]繪示根據某些具體實例的用於LED陣列之晶粒至晶圓接合之方法的實例。

[圖17B]繪示根據某些具體實例的用於LED陣列之晶圓間接合之方法的實例。

[圖18A]至[圖18D]繪示根據某些具體實例的用於LED陣列之混合接合之方法的實例。

[圖19]繪示根據某些具體實例的其上製造有二次光學組件之LED陣列的實例。

[圖20]係根據某些具體實例之近眼顯示器之實例之電子系統的簡化方塊圖。

圖式僅出於說明之目的描繪本發明之具體實例。所屬技術領域中具有通常知識者依據以下描述將容易認識到，在不脫離本發明之原理或所主張之權益的情況下，可使用所說明之結構及方法的替代具體實例。

在隨附圖式中，類似組件及/或特徵可具有相同參考標記。此外，可藉由在參考標記之後加上破折號及在類似組件之間進行區分之第二標記來區分同一類型之各種組件。若在本說明書中僅使用第一參考標記，則描述適用於具有相同第一參考標記而與第二參考標記無關的類似組件中之任一者。

705:發光二極體

715:基板

725:半導體層

735:主動層

745:半導體層

765:電觸點

775:介電層

785:電觸點

795:金屬層

Claims (20)

1. 一種微型發光二極體裝置，其包含： 基板，其包括n型半導體層之至少一第一部分；及 微型發光二極體陣列，其在該基板上且其間距等於或小於4 μm，該微型發光二極體陣列中之每一微型發光二極體包括： 台面結構，其包括： 複數個磊晶層；及 導電分散式布拉格反射鏡，其在該複數個磊晶層上，該導電分散式布拉格反射鏡包括複數個透明導電氧化物層且覆蓋該複數個磊晶層之至少80%的全部側面積； 介電層，其在該台面結構之側壁上； 反射金屬層，其在該介電層之側壁上並電耦合至該n型半導體層之該第一部分；及 第一金屬電極，其與該導電分散式布拉格反射鏡直接接觸。
2. 如請求項1之微型發光二極體裝置，其中該導電分散式布拉格反射鏡與該複數個磊晶層對準且覆蓋該台面結構中之該複數個磊晶層之該全部側面積。
3. 如請求項1之微型發光二極體裝置，其中該複數個透明導電氧化物層包括： 第一組氧化銦錫層，其具有第一折射率；及 第二組氧化銦錫層，其具有第二折射率且與該第一組氧化銦錫層交錯。
4. 如請求項3之微型發光二極體裝置，其中： 該第一組氧化銦錫層包括結晶氧化銦錫；且 該第二組氧化銦錫層包括多孔氧化銦錫。
5. 如請求項3之微型發光二極體裝置，其中： 該第一組氧化銦錫層包括在第一取向上的氧化銦錫奈米棒；且 該第二組氧化銦錫層包括在不同於該第一取向之第二取向上的氧化銦錫奈米棒。
6. 如請求項3之微型發光二極體裝置，其中： 對於目標波長，該第一折射率大於2.0；且 對於該目標波長，該第二折射率小於1.7。
7. 如請求項1之微型發光二極體裝置，其中對於目標波長，該導電分散式布拉格反射鏡之反射率大於90%。
8. 如請求項1之微型發光二極體裝置，其中該複數個磊晶層包括： 該n型半導體層之第二部分； 主動區域，其包括經組態以發射可見光之一或多個量子井；及 p型半導體層，其耦合至該導電分散式布拉格反射鏡。
9. 如請求項1之微型發光二極體裝置，其中該微型發光二極體陣列中之每一微型發光二極體進一步包括該基板上之微透鏡。
10. 如請求項1之微型發光二極體裝置，其進一步包含以下中之至少一者： 第二金屬電極，其電耦合至該反射金屬層及該n型半導體層之該第一部分；或 透明導電氧化物層，其電耦合至該n型半導體層之該第一部分或該反射金屬層。
11. 一種微型發光二極體，其包含： 基板，其包括n型半導體層之至少一第一部分； 台面結構，其在該基板上且其線性側向尺寸等於或小於3 μm，該台面結構包括： 複數個磊晶層；及 導電分散式布拉格反射鏡，其在該複數個磊晶層上，該導電分散式布拉格反射鏡包括複數個透明導電氧化物層且覆蓋該複數個磊晶層之至少80%的全部側面積； 介電層，其在該台面結構之側壁上； 反射金屬層，其在該介電層之側壁上並電耦合至該n型半導體層之該第一部分；及 第一金屬電極，其與該導電分散式布拉格反射鏡直接接觸。
12. 如請求項11之微型發光二極體，其中該導電分散式布拉格反射鏡與該複數個磊晶層對準且覆蓋該台面結構中之該複數個磊晶層之該全部側面積。
13. 如請求項11之微型發光二極體，其中該複數個透明導電氧化物層包括： 第一組氧化銦錫層，其具有第一折射率；及 第二組氧化銦錫層，其具有第二折射率且與該第一組氧化銦錫層交錯， 其中該第一組氧化銦錫層及該第二組氧化銦錫層具有不同孔隙率或不同奈米棒取向。
14. 如請求項11之微型發光二極體，其中對於目標波長，該導電分散式布拉格反射鏡之反射率大於90%。
15. 一種方法，其包含： 在基板上形成層堆疊，該層堆疊包括： 複數個磊晶層；及 複數個透明導電氧化物層，其形成導電分散式布拉格反射鏡； 使用相同蝕刻遮罩層蝕刻該層堆疊以在該層堆疊中形成台面結構陣列，該台面結構陣列之間距等於或小於4 μm； 在該台面結構陣列之表面及該台面結構陣列中之台面結構之間的區域上形成第一介電層； 在該第一介電層之表面上形成圖案化金屬層； 在該圖案化金屬層及該第一介電層上沈積第二介電層；及 在該第一介電層及該第二介電層中形成接觸該導電分散式布拉格反射鏡之第一組金屬插塞或接觸該圖案化金屬層之第二組金屬插塞中之至少一者。
16. 如請求項15之方法，其中在該基板上形成該層堆疊包含： 在該基板上生長該複數個磊晶層，該複數個磊晶層包含n型半導體層、經組態以發射具有第一波長之可見光的主動區域及p型半導體層；及 在該複數個磊晶層上沈積該複數個透明導電氧化物層，該複數個透明導電氧化物層包含： 第一組透明導電氧化物層，其特徵藉由第一折射率界定；及 第二組透明導電氧化物層，其特徵藉由第二折射率界定且與該第一組透明導電氧化物層交錯， 其中對於該第一波長，該導電分散式布拉格反射鏡之反射率大於90%。
17. 如請求項16之方法，其中： 該第一組透明導電氧化物層包括第一組氧化銦錫層； 該第二組透明導電氧化物層包括第二組氧化銦錫層；且 該第一組氧化銦錫層及該第二組氧化銦錫層具有不同孔隙率或不同奈米棒取向。
18. 如請求項16之方法，其進一步包含在該等台面結構之間的該等區域處蝕刻該第一介電層及該n型半導體層之至少一部分，其中在該第一介電層之該等表面上形成該圖案化金屬層包含在該n型半導體層之曝露表面上形成該圖案化金屬層。
19. 如請求項16之方法，其進一步包含在該複數個磊晶層上形成透明導電層，該透明導電層電耦合至該第二組金屬插塞、該圖案化金屬層或該n型半導體層中之至少一者。
20. 如請求項15之方法，其進一步包含在該複數個磊晶層上形成光萃取結構陣列，該光萃取結構陣列中之每一者對應於該台面結構陣列中之各別台面結構。

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