TWI538247B - 奈米線發光二極體結構及其製造方法 - Google Patents

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Description

奈米線發光二極體結構及其製造方法
本發明係關於奈米線發光二極體結構，尤其係關於奈米線發光器件之陣列，且尤其係關於其接觸。
發光二極體(LED)愈來愈多地用於照明，但為了獲得真正突破，仍存在一些技術挑戰有待克服，尤其就大規模處理而言。
近年來，對奈米線技術之興趣已增加。與以習知平面技術製造之LED相比，奈米線LED提供唯一性質(歸因於奈米線之一維特性)、改良之材料組合的靈活性(歸因於較少之晶格匹配限制)及在較大基板上進行處理之機會。用於生長半導體奈米線之合適之方法為此項技術中已知，且一個基本程序為藉由粒子輔助生長或所謂之VLS(氣-液-固)機制在半導體基板上形成奈米線，此程序揭示於(例如)US 7,335,908中。可藉由使用化學束磊晶(CBE)法、金屬有機化學氣相沈積(MOCVD)法、金屬有機氣相磊晶(MOVPE)法、分子束磊晶(MBE)法、雷射切除法及熱蒸鍍法來達成粒子輔助生長。然而，奈米線生長不限於VLS製程，例如，WO 2007/102781展示了半導體奈米線可生長於半導體基板上而不將粒子用作催化劑。此領域中之一個重要突破為用於在Si基板上生長III-V族半導體奈米線等的方法已被驗證，此突破很重要，因為其提供與現存Si處理之相容性且可以較廉價的Si基板替換高價之III-V基板。
底部發射奈米線LED之一個實例經展示於WO 2010/14032中。此奈米線LED包含生長於基板之緩衝層(諸如，Si基板上之GaN緩衝層)上之半導體奈米線的陣列。每一奈米線包含封閉於p型外殼中之n型奈米線核心及p電極，其中作用層形成於該n型區域與該p型區域之間從而形成pn或pin接面。緩衝層具有作為用於奈米線生長之模板以及用作連接至n型奈米線核心之電流傳輸層的功能。此外，緩衝層為透明的，此係因為產生於作用區中之光被發射穿過該緩衝層。
儘管具有有利性質及效能，但關於奈米線LED之接觸的處理與平面技術相比需要新的途徑。因為奈米線LED包含大的奈米線陣列，藉此形成具有高縱橫比結構的三維表面，故使用視線製程沈積接觸材料為具挑戰性之操作。
鑒於前述內容，本發明之實施例之一目標為提供改良之奈米線LED及用於其接觸之新途徑。
由根據申請專利範圍獨立請求項之一種半導體器件及一種用於形成一半導體器件之方法來達成此目標。
根據本發明之實施例之一奈米線發光二極體(LED)結構包含並排配置之奈米線。每一奈米線包含一第一導電型(例如，n型)奈米線核心及一進行封閉之第二導電型(例如，p型)外殼以用於形成一pn或pin接面，該接面在操作中提供一用於光產生的作用區域。儘管該第一導電型之核心在本文中經描述為n型半導體核心且該第二導電型之外殼 在本文中經描述為一p型半導體外殼，但應理解其導電型可顛倒。p電極層在複數個奈米線之上延伸且與該等奈米元件之至少一頂部部分電接觸以連接至該p型外殼。該p電極層至少部分地空中橋接(air-bridged)於該等奈米線之間。
傳統上，平面LED包含呈夾層結構之功能層。在其最簡單之形式中，平面LED包含至少三個功能層：一p摻雜層、一作用區域及一n摻雜層。功能層亦可包括井、障壁、本質層及漸變層(例如，作為該作用區域之部分)。本發明之實施例中所描述之LED陣列由於該等功能層中之至少一者與陣列中之周圍LED電分離而與眾不同。另一顯著特徵為利用功能層之一個以上琢面及非平面性作為發射層。
儘管本文所描述之製造方法較佳地利用奈米線核心以在該等核心上生長半導體外殼層從而形成核心-外殼奈米線(如在例如Seifert等人之美國專利第7,829,443號中所描述，該專利以引用之方式併入本文中以用於奈米線製造方法之教示)，但應注意本發明不限於此。舉例而言，如下文將描述，在替代性實施例中，僅核心可構成奈米結構(例如，奈米線)，而外殼可可選地具有大於典型奈米線外殼之尺寸。此外，該器件可經成形以包括許多琢面，且可控制不同類型之琢面之間的面積比。此狀況在圖中由「金字塔」琢面及垂直側壁琢面例示。LED可經製造以便發射層形成於具有主要金字塔琢面或側壁琢面之模板上。獨立 於該發射層之形狀，接觸層同樣如此。
順序(例如，外殼)層之使用使得最終個別器件(例如，pn或pin器件)可具有大概在金字塔形(亦即，頂部或尖端較窄且基部較寬)與柱形(例如，尖端及基部寬度大約相同)之間的具有垂直於該器件之長軸的圓形或六邊形或其他多邊形橫截面的形狀。因此，具有完成之外殼的該等個別器件可具有各種大小。舉例而言，該等大小可改變，其中基部寬度之範圍自100nm至數(例如，5)μm(諸如，100nm至1μm以下)，且高度之範圍自幾百nm至數(例如，10)μm。
根據本發明之實施例之一種製造一奈米線LED結構的方法包含以下步驟：- 提供一包含一第二導電型(例如，p型)區域及一第一導電型(例如，n型)區域之半導體奈米線陣列，該n型區域延伸至該奈米線之基部；- 沈積一犧牲層，該犧牲層非作用區完全地覆蓋一非作用區中的奈米線且部分地覆蓋一LED區中的奈米線，從而使該LED區中之該等奈米線之一頂部部分曝露；- 在該曝露之頂部部分上沈積一p電極；及- 移除該犧牲層以獲得一空中橋接p電極。
在先前技術之方法中，藉由使用濺鍍或蒸鍍技術沈積一基本上覆蓋該等奈米線之整個表面及該等奈米線之間的中間表面的接觸層來接觸奈米線LED之陣列。歸因於高縱橫比及常常較小之奈米線間隔，此等視線製程導致一非等形覆蓋。詳言之，存在接觸層變得不連續之風險及該等中間 表面(例如，曝露於垂直奈米線之間的水平表面)上之接觸層變得過薄之風險。在操作中，此將分別導致失去一些奈米線之效果及該器件中之弱電流散佈。透過使用根據本發明之實施例之一空中橋接p電極，不連續性之風險降低或被消除，且歸因於該p電極之一均一厚度及沈積於該p電極上之可選額外層，橫向電流散佈得以改良。
用於頂部發射奈米線LED之空中橋接p接點或電極的一優點為一厚接觸層可直接接觸該奈米線LED之頂部部分。對於頂部發射奈米線LED而言，使用一透明p接觸層。在無空中橋之情況下，必須使奈米線頂部部分處之p電極層厚得多，此情況增加吸收。
用於底部發射奈米線LED之空中橋接p接點或電極之一優點為反射性p接觸層僅配置於奈米線之頂部部分而非配置於整個圓周奈米線區。在整個圓周區上向下延伸之反射層將由於全內反射而引起極大損耗。
因此，本發明之實施例使得可能獲得就內部導電性、光產生及自奈米線LED射出光之耦合而言有效率之奈米線LED。
本發明之實施例經定義於申請專利範圍之附屬請求項中。當結合隨附圖式及申請專利範圍考慮時，本發明之其它目標、優點及新穎特徵將自本發明之以下詳細描述而變得顯而易見。
現將參考隨附圖式描述本發明之較佳實施例。
如本文所使用，術語「空中橋接電極」用以意謂在鄰近的個別器件之間延伸以在該等鄰近器件之間留下空白空間的電極結構。該空白空間較佳由在側面的該等鄰近器件、在「頂部」的該空中橋接電極及在「底部」的器件之支撐物圍繞，其中術語頂部及底部係視定位該器件之方式相對而言的。舉例而言，在每一個別器件為徑向核心-外殼奈米線的實施例中，該空中橋接電極覆蓋奈米線尖端及該等奈米線之間的空間，使得在奈米線支撐層(例如，基板、緩衝層、反射或透明導電層、絕緣遮罩層等)與該電極之間在該電極之下存在一空白空間。
在奈米技術中，奈米線常常被解釋為具有奈米尺度或奈米尺寸之橫向大小(例如，圓柱奈米線之直徑或金字塔形或六邊形奈米線之寬度)的奈米結構，而不約束其縱向大小。此等奈米結構通常亦被稱為奈米鬚、一維奈米元件、奈米柱、奈米管等。一般而言，具有六邊形橫截面之奈米線被認為具有至少兩個尺寸，其每一者皆不大於300nm。然而，奈米線可具有高達大約1μm之直徑或寬度。奈米線之一維特性提供唯一之實體、光學及電子性質。此等性質可(例如)用以形成利用量子力學效應(例如，使用量子線)之器件，或用以形成由通常歸因於大晶格失配而無法組合之組成上不同之材料組成之異質結構。如術語奈米線所暗示，一維特性常常與細長形狀相關聯。換言之，「一維」指代寬度或直徑小於1微米且長度大於1微米。因為奈米線可具有各種橫截面形狀，所以直徑意欲指代有效直徑。有 效直徑意謂結構之橫截面之長軸與短軸的平均值。
圖1示意性地說明根據本發明之實施例之奈米線LED結構之基底。原則上，單一奈米線足以形成奈米線LED，但歸因於小的大小，奈米線較佳並排配置於包含數千個奈米線之陣列(亦即，奈米器件或器件)中以形成LED結構。出於說明之目的，本文會將個別奈米線LED器件描述為由具有n型奈米線核心2及至少部分地封閉該奈米線核心2之p型外殼3及中間作用層4的奈米線1組成。然而，為了本發明之實施例起見，奈米線LED不限於此。舉例而言，奈米線核心2、作用層4及p型外殼3可由許多層或區段組成。如上文所描述，在替代實施例中，僅核心2可藉由具有1微米以下之寬度或直徑而包含奈米結構或奈米線，而外殼3可具有1微米以上之寬度或直徑。為了充當LED，每一奈米線之n側與p側必須接觸。
藉由在生長基板5上生長奈米線1，同時可選地使用生長遮罩6(例如，氮化物層，諸如氮化矽介電遮蔽層)以界定奈米線1之位置且判定奈米線1之底部界面面積，基板5至少在處理期間充當自該基板5突出之奈米線1之載體。奈米線之底部界面面積包含在遮蔽層6中之每一開口內的核心2之面積。基板5可包含不同材料，諸如III-V或II-VI半導體、矽、鍺、Al2O3、SiC、石英、玻璃等，如在瑞典專利申請案SE 1050700-2(已受讓給GLO AB)中論述，該案之全部內容以引用之方式併入本文中。在一實施例中，直接在生長基板5上生長奈米線1。
較佳地，基板5亦經調適以充當連接至每一奈米線1之n側的電流傳輸層。此可藉由具有基板5來達成，該基板5包含經配置於基板5之面向奈米線1之表面上的緩衝層7(如圖2中所展示)，例如，Si基板5上之III族氮化物層，諸如GaN及/或AlGaN緩衝層7。緩衝層7通常匹配至所要奈米線材料，且因此在製造程序中充當生長模板。對於n型核心2而言，緩衝層7較佳亦為摻雜n型。緩衝層7可包含單一層(例如，GaN)、若干子層(例如，GaN及AlGaN)或自高Al含量的AlGaN漸變至較低Al含量的AlGaN或GaN之漸變層。奈米線可包含任何半導體材料，但對於奈米線LED而言，III-V半導體(諸如III族氮化物半導體(例如，GaN、AlInGaN、AlGaN及InGaN等)或其他半導體(例如，InP、GaAs))通常較佳。應注意，奈米線1可包含若干不同材料(例如，GaN核心、InGaN作用層及具有與作用層不同之In對Ga比之InGaN外殼)。一般而言，基板5及/或緩衝層7在本文中被稱為奈米線之支撐物或支撐層。如將關於圖9至圖12更詳細描述的，替代基板5及/或緩衝層7或作為基板5及/或緩衝層7之補充，可使用導電層(例如，鏡面或透明接點)作為支撐物。因此，術語「支撐層」或「支撐物」可包括此等元件中之任何一或多者。
因此，緩衝層7提供用於接觸奈米線1之n側的構件。在先前技術之奈米線LED中，每一奈米線1之p側的接觸通常係藉由沈積包含導電層(其封閉每一奈米線1之p型外殼3且延伸至基板或緩衝層上之絕緣層)的p電極來達成。導電層 在此絕緣層上延伸至鄰近奈米線。然而，由於奈米線LED之奈米線為密集間隔的且具有高縱橫比以便獲得高發光，所以p電極沈積為具挑戰性之操作。通常，將視線製程(諸如，濺鍍或蒸鍍)用於電極沈積。歸因於側線(line-of-side)沈積，觀測到在奈米線之尖端上的優先生長及蔭蔽效應，其導致p電極之漸細，其中向著奈米線1之底部，p電極厚度減小。因此，為了獲得有效率的橫向電流散佈，p電極之厚度在奈米線之尖端將變得不必要地厚而在奈米線之間不夠厚。蔭蔽效應亦可嚴重到p電極中存在不連續性。
根據本發明之實施例之p電極8至少部分地空中橋接於鄰近奈米線1之間。圖3a示意性地說明覆蓋奈米線1之群組的p電極8。如上文所說明，若奈米線1之外殼3為n型，則電極8將為n電極。然而，為了易於描述，本文中將電極8稱為p電極。p電極8自由懸掛於鄰近奈米線1之間且僅由奈米線1支撐。p電極8封閉每一奈米線1之頂部部分且藉此接觸奈米線LED結構之p側。p電極可沿周邊奈米線之側向下延伸，(例如)以便將連接提供至配置於基板5上之襯墊(如將在下文中更詳細描述且如圖3a之右及左邊緣上所展示)。
不同額外層可沈積於p電極上。舉例而言，改良電導率或出自/進入奈米線之光之耦合的層可沈積於奈米線上。
本發明之實施例之奈米線LED結構經調適以用於頂部發射(亦即，經由p電極的光發射)抑或經調適以用於底部發射(亦即，經由支撐層的光發射(亦即，經由導電層及/或緩衝層及/或基板))。對於此兩個情況而言，對p電極之要求不 同。如本文中所使用，術語光發射包括可見光(例如，藍色或紫色光)以及UV或IR輻射。
對於頂部發射器件而言，p電極需要為透明的(亦即，其應透射由LED發射之大多數光)。氧化銦錫(ITO)為用於p電極之合適材料，尤其適用於頂部發射奈米線LED。ITO較佳具有150-900nm之厚度，更佳為250-650nm，最佳為大約500nm。ITO亦廣泛地用於平面組件，其中LED器件係藉由逐層技術形成。在此等組件中，ITO層之厚度較佳為大約150nm，此係因為此厚度足以獲得可接受之電流散佈。增加之厚度的一個缺點為ITO具有比較高之光吸收。因此，保持ITO之厚度儘可能低。保持ITO厚度低之另一原因為ITO在太厚(亦即，大於150nm)之情況下不能容易地被濕式蝕刻。意外地是，根據本發明之實施例之p電極的最佳ITO厚度為高的。此狀況可用以下事實解釋：奈米線LED之效率係藉由在良好光耦合(亦即，比較厚之ITO)與低吸收(亦即，比較薄之ITO)之間的取捨來判定的。ITO亦可與其他材料之層組合以獲得特定性質。舉例而言，可藉由具有覆蓋有氧化矽層之150nm ITO來獲得與具有500nmITO時類似的性質。厚p電極(較佳厚度均一)亦將有助於有效率的熱耗散。
用於頂部發射器件上之p電極之其他合適材料為ZnO、摻雜ZnO及其他透明導電氧化物(TCO)。此材料之重要參數為良好透明度、電導率及產生至外殼之低電阻接觸的能力。亦需要高熱導率，以及匹配之折射率(取決於組態)。
在頂部發射奈米結構LED之一實施例中，基板具備反射構件(例如，鏡面)，該反射構件較佳在奈米線LED下之平面中延伸。
對於底部發射LED而言，p電極較佳為反射性的。如在以下實例中所展示，p電極可包含沈積於p電極上之一或多個額外層以用於改良反射及/或導電性質。
圖3b示意性地說明根據本發明之實施例之奈米線LED結構之一實施例。原則上，其與圖3a中所展示之結構相同，但p電極包含封閉p型外殼3之比較薄之導電層8'及經配置於該薄導電層8'上之比較厚的空中橋接導電層8"。薄導電層8'向著奈米線1之基部向下延伸，比厚導電層8"長。可(例如)在p型外殼上使用原子層沈積來沈積薄導電層8'或作為磊晶層來生長薄導電層8'。層8'在鄰近奈米線之間可為不連續的且可僅覆蓋奈米線而不覆蓋該等奈米線之間的遮蔽層6或緩衝層7。藉由此配置，薄導電層8'可用以獲得至p型外殼3之最佳界面，且厚導電層8"可經最佳化以用於電流散佈及/或光耦合及/或反射。因此，僅層8"可用以形成空中橋。
在一替代實施例中，除了遮罩層6以外，奈米線之間的空間亦可以介電(亦即，絕緣)材料(諸如，氧化矽)完全或部分地填充。對於部分填充之空間，空中橋下方之氣隙大小減小。對於完全填充之空間，不再存在空中橋。因此，對於下文關於奈米線之接觸方案所描述之實施例而言，應理解可在空中橋接組態中或在非空中橋接組態中接觸奈米 線。
在下文中，參看圖4a-圖4h描述用於形成頂部發射奈米線LED結構之方法的第一實施。在此實施例中，相同導電層經圖案化以形成p電極層及n電極層兩者。在此實施中，用於連接至器件之n側及p側之襯墊形成於鄰近形成奈米線LED之奈米線的襯墊區中。然而，本發明不限於此組態。
圖4a展示自緩衝層7經由生長遮蔽層6生長之奈米線1之陣列。奈米線較佳包含n型奈米線核心2，其與用於光產生的中間作用層4一起封閉於p型外殼層3中，如圖1中所展示。生長遮罩6可由光微影圖案化以界定用於奈米線生長之開口，如(例如)美國專利第7,829,443號中所描述。在此實施中，奈米線分組於n襯墊區、非作用區、LED區(亦即，發光之區)及p襯墊區中。然而，本發明之實施例不限於此。舉例而言，p襯墊區可經配置於形成奈米線LED結構之發光部分之奈米線的頂部上，藉此p襯墊區與LED區重合，如在2010年2月4日公開之Konsek等人之PCT國際申請公開案第WO 2010/014032號中所描述且該案之全部內容以引用之方式併入本文中。
參看圖4b，在下一步驟中，至少在奈米線將形成LED之LED區中沈積保護層9以保護奈米線免受隨後處理的影響。否則來自光阻的殘餘物及來自濺鍍及反應性離子蝕刻(RIE)的反應性離子可造成缺陷及/或污染。以原子層沈積(ALD)沈積之ZnO可用作保護層。以ALD作為沈積技術之一優點為其完美的步階覆蓋。亦可使用以ALD或其他沈積 技術沈積之其他材料，諸如其他金屬或矽氧化物，例如Al2O3或SiO2。此層可在其將被遺留於之區上擔當作為絕緣體的額外角色。
在保護層9沈積之後為經由微影及蝕刻穿過n襯墊區11中之保護層及生長遮罩開通至緩衝層7。換言之，如圖4b中所展示，將光阻或另一遮蔽層(經展示為虛線12)形成於整個器件上且接著藉由光微影在n襯墊區11中將其移除。藉由可在緩衝層上停止之任何合適之蝕刻方法(例如，可相對於III族氮化物半導體緩衝層選擇性地蝕刻金屬氧化物或矽氧化物的任何濕式或乾式蝕刻方法)蝕刻奈米線1之間的曝露保護層9及曝露遮蔽層6。目的為近接緩衝層7以在其上配置一電極，以便提供經由緩衝層7至奈米線1之n側的電連接(亦即，經由n型層7至n型奈米線核心2之電連接)。
參看圖4c，下一步驟為形成以兩個不同厚度在非作用區及p襯墊區上延伸之犧牲層10，諸如光阻或另一合適之犧牲材料層。光阻層應完全覆蓋非作用區域13中之奈米線，而其應部分覆蓋LED區14中之奈米線1，使LED區14中之每一奈米線1的頂部部分曝露。若欲在n及p電極(應作為接觸襯墊經近接之區，亦即，n襯墊區11及p襯墊區15)中使用相同接觸材料，則n襯墊區11較佳未由光阻覆蓋。在圖4c之左部分中清楚地見到此情況。如熟習此項技術者所瞭解，可(例如)藉由沈積光阻，且使用兩個遮罩及兩個曝光且接著顯影，或對於正性光阻在區14中使用比區13中更大振幅之曝光(或對於負性光阻反之亦然)來形成此光阻層。 又，光阻可包含多個層(例如，在區13及14中形成、曝光且顯影第一抗蝕劑且接著僅在區13中在該第一抗蝕劑之上形成、曝光且顯影第二抗蝕劑)。若需要，則光阻10可包含圖4b中所使用之光阻層12之一部分以圖案化層9及6。在此情況下，使用上文所描述之方法在區14及15中但不在區13中再次曝光光阻層12(或對於負性光阻反之亦然)，且接著在區15中完全顯影(亦即，移除)光阻層12且在區14中部分顯影光阻層12。
參看圖4d，下一步驟為移除LED區14中的奈米線之曝露於光阻圖案10外部之至少曝露之頂部部分上的保護層9。可藉由選擇性地蝕刻來進行此步驟，該選擇性蝕刻選擇性地蝕刻氧化物保護層9但不蝕刻遮蔽層6(例如，氮化矽)或半導體緩衝層7或半導體奈米線1。若需要，則可將層9留在其不干擾半導體材料與各別電極之間之接觸的區中以在遮蔽層6之頂部上提供額外電絕緣。舉例而言，鋁氧化物層可結合氮化矽遮蔽層6而用作此類永久保護層9。
隨後沈積p電極層16。因為p電極變得升高且不必向下延伸至奈米線1之間的狹窄空間深處，所以可使用諸如濺鍍或蒸鍍之視線製程。當然，由於n襯墊區11被曝露，所以同時形成n電極層。應注意，p電極16不在p襯墊區15中接觸n型緩衝層7，此係因為緩衝層7在p襯墊區中由遮蔽層6覆蓋。因此，避免了p電極與n緩衝層/n奈米線核心之間的短路。然而，若將層16之左側部分用以形成n電極，則層16之此部分接觸n襯墊區11中之奈米線之間的曝露緩衝層 7。應注意，層16不在由光阻13覆蓋之非作用區13中接觸奈米線1。
參看圖4e，下一步驟為進行另一微影步驟而在p襯墊區15、LED區14及n襯墊區11中留下另一光阻圖案17。此步驟可藉由在圖4d所展示之器件之上(包括在非作用區13中之金屬電極16覆蓋之抗蝕劑圖案10上)形成另一光阻層且接著曝光及顯影該光阻以在金屬電極16覆蓋之抗蝕劑圖案10之兩側上留下光阻圖案17來進行。
參看圖4f，下一步驟為移除未由來自先前步驟之抗蝕劑圖案17覆蓋之電極材料的區(亦即，在非作用區13中)上的電極材料16，此步驟可藉由不移除光阻圖案10及17之選擇性乾式或濕式蝕刻來進行。此使電極層16變得不連續，以使得在n襯墊區11與作用及p襯墊區14、15之間的非作用區13中將其移除。
參看圖4g，下一步驟為所有剩餘光阻10、17之移除，此步驟可藉由溶解及/或電漿蝕刻來進行。此步驟留下p電極層16自由懸掛於LED區14中之奈米線1之間。此形成空中橋，在電極16、奈米線1及遮蔽層6之間具有空白空間18。
參看圖4h，最終移除可能仍存在之在非作用區13上的保護層9的殘餘物。因此，層16形成接觸奈米線1p外殼3之尖端且接觸p襯墊區中之遮蔽層6的p電極16a，以及接觸n襯墊區11中之n緩衝層7的n電極16b。圖5展示根據本發明之此實施例之空中橋接p電極之兩個掃描電子顯微鏡影像。非作用區與具有空中橋接p電極之LED區之間的交叉 可見於左側。
因為在非作用區13中層16被移除，所以相同層16可用以形成p電極及n電極。因此，在由圖4a至圖4h說明之上述製程序列中，在相同步驟中沈積p電極及n電極。n電極層16b在緩衝層7之第一部分上包含n襯墊區11。p電極層16a在LED作用區14中之奈米線上或在鄰近於LED作用區中之奈米線之緩衝層7上的介電遮蔽層6上包含p襯墊區15。n襯墊區及p襯墊區由包含不接觸p電極(亦即，此等奈米線不發光)之虛設奈米線1的非作用區13分離。
然而，在一替代性第二實施例中，在第一步驟中提供p電極，且在稍後階段由不同材料形成n電極。在圖4i至圖4s中揭示此類製程，且將在下文中加以簡要描述。下文為了簡潔而不重複描述來自圖4a-圖4h之相同元件及步驟。
該第二實施例方法中之前兩個步驟與該第一實施例方法相同，亦即，圖4a及圖4b表示與圖4i及圖4j相同之步驟。然而，圖4j未如圖4b中一般在n襯墊區11中將保護層9及遮蔽層6移除。
在下一步驟中，沈積兩個不同厚度之犧牲(例如，抗蝕劑)層10a以使得在n襯墊區11中沒有如第一實施例中的未加覆蓋之奈米線。因此，在圖4k之左手側中，可看到，正如非作用區域13中之中央奈米線，區11中之奈米線被完全覆蓋，與圖4c中之n襯墊區11中之最左奈米線完全未加覆蓋之情形相反。在光阻10a中，LED區14中之奈米線在頂部上部分曝露。p襯墊區15完全曝露於光阻圖案10a中。
圖41展示至少部分地自LED區13中之曝露奈米線尖端移除保護層9以便在區13中的奈米線之p外殼3與p電極之間提供接觸。
接著如圖4m中所展示沈積p電極層16。層16覆蓋整個結構。非作用區13及n接觸區11現由光阻10a覆蓋，且層16形成於光阻10a之頂部上。層16接觸LED區14中的奈米線之曝露外殼3及p襯墊區15中的遮蔽層6。
如圖4n中所展示，第二光阻圖案17a現經提供於LED區14及p襯墊區15中之p電極層16之上。在區13及11中移除光阻圖案17a。因此，在區11及13中層16曝露。
接著藉由選擇性蝕刻自區11及13移除曝露之p電極層16，如圖4o中所展示。
如圖4p中所展示，移除所有光阻10a、17a以使得p電極層16形成在LED區14中之奈米線之間的具有下伏空白空間18的空中橋，且在區15中形成p接觸襯墊。
緊接著，塗覆新的光阻圖案19以覆蓋區13、14及15，但不覆蓋n襯墊區11，如可在圖4q中見到。自曝露區11移除保護層9及遮蔽層6。
接著將N電極層20沈積於整個結構之上，如圖4r中所展示。層20可包含Ti及Al子層或任何其他合適金屬。層20在區11中接觸曝露的緩衝層7及「虛設」短路奈米線。在區13、14及15中，層20停置在光阻19上
圖4s展示起離步驟，其中移除光阻圖案19以起離區13、14及15中之層20，使得區11中之剩餘層20形成n電極。在 非作用區13中不存在電極層16、20。此情況防止層16及20之短路。虛設奈米線位於非作用區13中。
圖4h及圖4s分別展示在形成至p電極16a、16及n電極16b、20之接觸(例如，引線或凸塊電極)之前的製程中器件。然而，應理解，分別進行關於圖6、10或12描述的至p襯墊區15中之p電極及n襯墊區11的接觸。此外，如上文所說明，p襯墊區15可在奈米線之頂部上(例如，組合區14及15)而非圖4h及圖4s中所展示之奈米線之間。
參看圖6a-圖6h描述用於形成底部發射奈米線LED結構之方法的以下第三實施。在此實施中，用於連接至n側及p側之襯墊再次分別形成於n襯墊區及p襯墊區中、鄰近於形成奈米線LED之奈米線。然而，本發明不限於此。下文為了簡潔而將不再次描述上文所描述之相同元件。
圖6a展示類似於圖4a之結構。如先前關於圖4a所描述，具有兩個厚度之光阻層或圖案10b完全覆蓋非作用區13中之奈米線，且部分封閉LED區14中之奈米線，使頂部奈米線部分曝露。n襯墊區11及p襯墊區15為開放的且未由光阻圖案10b覆蓋。
參看圖6b，在下一步驟中，選擇性地移除LED區14中之奈米線之曝露頂部部分上的保護層9。接著，藉由(例如)濺鍍或蒸鍍將p電極層16c、電流散佈層16d及一或多個反射器層16e沈積於整個器件之上。只要形成至少一個導電層，便可省略此等層中之一或多者(例如，若將使用獨立鏡面則可省略反射器層16d)。
參看圖6c，在下一步驟中，移除光阻10b以起離層16c、16d及16e，且可選地繼之以熱處理以調節諸層之性質。此步驟在區11、14及15中留下層16c-16e。在區14中形成具有上文所描述之空白空間18的空中橋。此將層16c-16e分離成p電極22及n電極23，如圖6d中所展示。
參看圖6d，在下一步驟中，若需要則移除在非作用區13上之保護層9的殘餘物。
參看圖6e，在下一步驟中，將焊球凸塊(SBB)(例如，p凸塊21a及n凸塊21b)分別附接至p襯墊區15及n襯墊區11。在p襯墊區15中，p電極22藉由遮蔽層6而與n緩衝層7隔離。p電極22在區14中之p凸塊21a與p外殼3之間提供電接觸。n電極23在n凸塊21b與n緩衝層7及n核心2之間提供接觸。因此，緩衝層由n電極/n凸塊近接，且外殼由p電極/p凸塊近接以將外部電連接提供至LED。
參看圖6f，在下一步驟中，將晶片(亦即，LED結構)翻轉且浸漬於保持在凸塊21a、21b上之導電黏接劑123中。除了提供電導率以外，導電黏接劑可改良熱耗散性質。
參看圖6g，在下一步驟中，將晶片安裝於預處理有p電極25及n電極26之載體24上。儘管根據SBB配置加以描述，但熟習此項技術者應瞭解存在其他接觸替代方案，諸如引線或引線框連接。
參看圖6h，在下一步驟中，晶片與載體之間的空間由(例如)環氧樹脂材料27底部填充。該底部填充提供結構剛性且亦可有助於改良熱耗散。
參看圖6i，在下一步驟中，藉由(例如)濕式或乾式蝕刻將Si基板5完全或部分地移除以形成曝露緩衝層7之開口28。若需要，則亦可經由開口28移除緩衝層7以曝露奈米線1基部。
圖7展示藉由該方法之此具有配置於奈米線上之焊料凸塊之實施所獲得的奈米線結構。使用p接點29及n接點30經由載體晶圓近接p及n電極。此形成自LED區14經由緩衝層7發光之底部發射LED器件。
如上文所提及，奈米線可包含由組成上不同之材料、導電型及/或摻雜組成的異質結構，諸如上文例示之形成pn或pin接面的徑向異質結構。另外，亦可形成奈米線核心內之軸向異質結構。此等軸向異質結構可形成可用於奈米線LED中之光產生的pn或p-i-n接面。圖8示意性地說明複數個奈米線，其中軸向pn接面(例如，在軸向上p部分3位於n部分2上方)藉由空中橋電極8配置而接觸在p側3上。
儘管根據奈米線LED之接觸描述本發明，但應瞭解可以相同方式接觸其他基於奈米線之半導體器件(諸如，場效電晶體、二極體)及(尤其是)涉及光吸收或光產生之器件(諸如，光偵測器、太陽電池、雷射等)，且尤其應瞭解空中橋配置可實施於任何奈米線結構上。
對頂部、底部、基部、橫向等之所有參考僅為了易於理解而引入，且不應被認為是限制於特定定向。此外，諸圖中之結構的尺寸未必按比例繪製。
本發明之其他實施例提供用於封裝如上文所揭示之頂部 發射LED的製程，且將在下文中參看圖9至圖12描述此等製程。
首先參看圖9，其展示背面上提供有鏡面91之頂部發射奈米線LED結構90。因此，如已經提及的，對於頂部發射LED而言，p接點92(6)為透明的，較佳由TCO、導電聚合物或薄金屬製成，且為了引導經發射之光穿過頂部，較佳在下方提供一鏡面。
為了附接鏡面，可使用不同方法。在一實施例中，在已提供p接點92之後，將n接點93(20)提供於奈米線之尖端及奈米線之間的LED陣列上之經選定之n接觸區11上、與該經選定區11中之緩衝層96接觸以提供用於稍後之線結合的基部。沈積由Ti/Al或其他導體(例如，透明替代物，諸如TCO)適當地製成之n接點以便覆蓋整個奈米線94(1)且向下穿過遮蔽層95(6)以便接觸緩衝層96(7)，藉此合適之線結合可經施加至LED陣列。可藉由任何沈積技術執行n接點之沈積，例如濺鍍、熱或電子束蒸鍍及電鍍。為了接觸Ti/Al，藉由蝕刻(例如，濕式蝕刻或藉由乾式蝕刻(RIE))在遮蔽層95中製造開口。
為了在陣列之進一步處理期間允許實現處置，將臨時載體C結合至p接點側。以鬼線示意性地展示載體。此載體適當地為矽晶圓、陶瓷基板、或玻璃或金屬板。存在用於達成載體之結合的若干方法，諸如可自Brewer Science獲得之被稱為「臨時晶圓結合」或接觸結合的產品。其他替代方案為使用光阻、BCB或某種其他聚合物臨時黏接材料。 將黏接劑塗佈於待結合之組件上，且施加壓力(及可選之加熱)。當附接載體時，使生長有奈米線之原始生長基板5經歷蝕刻程序以提供凹座97，諸如開口，生長基板之凹陷或完全移除直至GaN/AlGaN緩衝層(亦即，在陣列之背面上)。由托架指示凹座之寬度。適當地藉由乾式蝕刻進行蝕刻，例如熟習此項技術者所熟知之所謂的博施(Bosch)製程。亦可能使用濕式化學方法或研磨與蝕刻之組合。
可在此點時可選地進行移除(部分或完全)GaN/AlGaN緩衝層及以導電層(例如，91)替代該GaN/AlGaN緩衝層之另一步驟。在頂部發射應用中，此層可較佳包含一鏡面，但對於底部發射應用而言此層應為透明的。
若僅部分地移除生長基板，則為了保護該基板之不應形成凹陷之區域，視所使用之蝕刻方法而塗佈合適之遮罩(例如，光阻)。
對於頂部發射LED，在凹座97中提供鏡面91。若需要，則複數個鏡面可形成於基板中之複數個凹座中。可以若干不同方式執行鏡面之供應。一較佳方法為藉由將Ag濺鍍至凹座97中至大約1μm之厚度。更厚之層改良熱導率但通常不顯著改良反射率。可使用諸如熱或電子束蒸鍍或電鍍之替代方法。在此鏡面在陣列中並非電學主動之意義上，此鏡面可為被動的。該鏡面僅僅將出自陣列之光反射至奈米線之頂部。其亦可為主動的，但若緩衝器以諸如AlGaN之材料結束則接著應進行額外之步驟，諸如使電阻層變薄。
在已提供鏡面之後，以較佳具有高機械強度之填充劑材 料98(例如，環氧樹脂或其他合適之熱傳導材料)填滿凹座97，以便提供結構剛性。其他適宜材料的例子為(但不限於)TiN、石墨薄膜及其他多晶或非晶碳薄膜。此等材料可最適合於完全移除生長基板之情況，此係因為當在深凹座結構中使用時沈積時間可為一約束因素。接著，自臨時載體C剝離整個結構以獲得圖9中所展示之結構。
將由此獲得之結構安裝至合適之安裝結構或載體100，如圖10中所展示。安裝結構表面可包含用以增強黏著或改良器件之熱性質的層，諸如金屬、TiN、石墨薄膜及其他多晶或非晶碳薄膜。較佳為金或其他導電材料之接觸襯墊101沈積於n接觸區上以為線結合提供結合墊。接著將線102(諸如，金或其他線)附接於座架100與襯墊101之間。焊料凸塊或結合可用以將線102固定於適當位置。亦在p電極上提供至少一個p接觸襯墊103，且亦進行自座架100至此接點的線104結合。最後，在曝露之LED上提供保護「泡」或封裝105(適當地由聚矽氧材料製成)。
現在，參看圖11，展示用於被動鏡面之供應的變體。如上文關於圖9所描述分別提供p及n接點92、93，且亦以相同方式附接臨時載體C。然而，在已提供臨時載體之後，適當地藉由蝕刻移除原始基板5，但亦可使用諸如拋光或研磨之方法。
在移除基板以便曝露緩衝層(例如，AlGaN)7之後，在緩衝層7上提供鏡面111。適當地，藉由濺鍍提供Ag鏡面。接著，將該裝配件膠合至新的基板112，較佳將聚矽氧、環 氧樹脂、BCB或其他類型之聚合物113中之任一者用作黏接劑。最後，移除載體C。
將與先前實施例中之製程步驟相同的製程步驟用以製造接點、線結合及保護「泡」105，如圖12中所展示。
在剛結合圖11及圖12描述之製程的變體中，除了替代將鏡面應用/附接至緩衝層而改為將鏡面111應用至新的基板112以外，使用相同製程。接著，藉由膠合將新基板及鏡面之裝配件附接至LED陣列結構之緩衝層。此當然要求黏接劑為實際上完全透明的，以便不會發生不當損耗。此情況中之黏接劑113位於鏡面111與緩衝層7之間。在此等實施例中，作為基板5及/或緩衝層7之補充及/或代替基板5及/或緩衝層7，將鏡面91、111用作奈米線1之支撐件。
儘管已結合當前視為最實用且最佳實施例之內容描述了本發明，但應理解，本發明不限於所揭示之實施例，相反，本發明意欲涵蓋隨附申請專利範圍之範疇內之各種修改及等效配置。
1‧‧‧奈米線
2‧‧‧n型奈米線核心
3‧‧‧p型外殼
4‧‧‧中間作用層
5‧‧‧生長基板
6‧‧‧生長遮罩/遮蔽層
7‧‧‧緩衝層
8‧‧‧p電極
8'‧‧‧導電層
8"‧‧‧空中橋接導電層
9‧‧‧保護層
10‧‧‧犧牲層/抗蝕劑圖案/光阻圖案
10a‧‧‧犧牲層/光阻圖案
10b‧‧‧光阻層/光阻圖案
11‧‧‧n襯墊區
12‧‧‧光阻層
13‧‧‧非作用區
14‧‧‧發光二極體(LED)區域
15‧‧‧p襯墊區
16‧‧‧金屬電極/電極材料/電極層
16a‧‧‧p電極
16b‧‧‧n電極
16c‧‧‧p電極層
16d‧‧‧電流散佈層
16e‧‧‧反射層
17‧‧‧光阻圖案/抗蝕劑圖案
17a‧‧‧光阻圖案
18‧‧‧空白空間
19‧‧‧光阻圖案
20‧‧‧N電極層
21a‧‧‧p凸塊
21b‧‧‧n凸塊
22‧‧‧p電極
23‧‧‧n電極/導電黏接劑
24‧‧‧載體
25‧‧‧p電極
26‧‧‧n電極
27‧‧‧環氧樹脂材料
28‧‧‧開口
29‧‧‧p接點
30‧‧‧n接點
90‧‧‧頂部發射奈米線發光二極體(LED)結構
91‧‧‧鏡面
92‧‧‧p接點
93‧‧‧n接點
94‧‧‧奈米線
95‧‧‧遮蔽層
96‧‧‧緩衝層
97‧‧‧凹座
98‧‧‧填充劑材料
100‧‧‧座架/安裝結構/載體
101‧‧‧接觸襯墊
102‧‧‧線
103‧‧‧p接觸襯墊
104‧‧‧線
105‧‧‧保護泡/封裝
111‧‧‧鏡面
112‧‧‧基板
113‧‧‧聚合物
C‧‧‧臨時載體
圖1示意性地說明根據本發明之實施例之奈米線LED之基底的側視橫截面圖，圖2示意性地說明根據本發明之實施例之緩衝層上之奈米線LED結構的側視橫截面圖，圖3a-圖3b示意性地說明根據本發明之實施例之空中橋接p電極之側視橫截面圖，圖4a-圖4h示意性地說明根據本發明之一實施例之方法 之第一實施的側視橫截面圖，圖4i-圖4s示意性地說明根據本發明之另一實施例之方法之第二實施的側視橫截面圖，圖5展示根據本發明之實施例之空中橋接p電極之兩個掃描電子顯微鏡影像，圖6a-圖6i示意性地說明根據本發明之另一實施例之方法之第三實施的側視橫截面圖，圖7展示根據第三實施實例製造之奈米線LED結構之掃描電子顯微鏡影像，圖8示意性地說明根據本發明之一替代實施例之包含軸向pn接面及空中橋接p電極之奈米線LED結構之陣列的側視橫截面圖，圖9說明根據本發明之另一實施例之器件的側視橫截面圖，圖10展示以適宜之接點安裝於子基板上之圖9之實施例之器件的側視圖，圖11說明根據本發明之又一實施例之器件的側視橫截面圖；及圖12展示以適宜之接點安裝於子基板上之圖11之實施例之器件的側視圖。
1‧‧‧奈米線
2‧‧‧n型奈米線核心
3‧‧‧p型外殼
4‧‧‧中間作用層

Claims (46)

  1. 一種發光二極體(LED)結構，其包含：複數個器件，該複數個器件並排配置於一支撐層上，其中每一器件包含一第一導電型半導體奈米線核心及一進行封閉之第二導電型半導體外殼以用於形成一pn或pin接面，該pn或pin接面在操作中提供一用於光產生的作用區域，及一第一電極層，其在該複數個器件之上延伸且與該等器件之至少一頂部部分電接觸以連接至該外殼，其中該第一電極層至少部分地空中橋接於該等器件之間。
  2. 如請求項1之發光二極體(LED)結構，其中該第一導電型包含n型，該第二導電型包含p型，且該第一電極層包含一p電極層。
  3. 如請求項2之發光二極體(LED)結構，其進一步包含一第二n電極層，該第二n電極層電連接至該n型奈米線核心。
  4. 如請求項3之發光二極體(LED)結構，其中該支撐層包含在一基板上的一n型半導體緩衝層，該緩衝層用作n接點，且該n電極層接觸該緩衝層。
  5. 如請求項1之發光二極體(LED)結構，其中該支撐層為反射性的。
  6. 如請求項1之發光二極體(LED)結構，其中該支撐層為透明的。
  7. 如請求項2之發光二極體(LED)結構，其中該空中橋接p 電極層之厚度為150nm-900nm。
  8. 如請求項1之發光二極體(LED)結構，其中該p電極為至少部分反射性的。
  9. 如請求項1之發光二極體(LED)結構，其中該p電極為透明的。
  10. 如請求項9之發光二極體(LED)結構，其中將至少一個其他透明層配置於該p電極上。
  11. 如請求項1之發光二極體(LED)結構，其中該LED係覆晶結合至一載體上之接觸電極上。
  12. 如請求項4之發光二極體(LED)結構，其進一步包含一提供於該等奈米線核心下方之鏡面。
  13. 如請求項12之發光二極體(LED)結構，其中該鏡面係提供於一形成於該基板中之凹座中，該凹座延伸至該緩衝層。
  14. 如請求項13之發光二極體(LED)結構，其進一步包含位於複數個凹座中之複數個鏡面。
  15. 如請求項13之發光二極體(LED)結構，其中該鏡面包含部分地填充該凹座之反射性材料，且其中該凹座之一剩餘部分係經提供結構剛性及高熱導率之填充劑材料填充。
  16. 如請求項12之發光二極體(LED)結構，其中該鏡面係經膠合至該緩衝層及該基板中之一者，且實體上結合至該緩衝層及該基板中之另一者。
  17. 如請求項5之發光二極體(LED)結構，其中該支撐層包含 一鏡面，且其中該鏡面係經提供於一經移除之n型半導體緩衝層及完全移除之基板之位置中。
  18. 如請求項2之發光二極體(LED)結構，其中每一器件包含一含有該核心、該外殼及一在該核心與該外殼之間的作用層的奈米結構。
  19. 如請求項1之發光二極體(LED)結構，其中該奈米結構包含一核心-外殼奈米線。
  20. 如請求項1之發光二極體(LED)結構，其中該支撐層包含一半導體基板。
  21. 如請求項3之發光二極體(LED)結構，其中：該n電極層包含在該緩衝層之一第一部分上的一n襯墊區；該p電極層包含在一LED作用區中之該等奈米線上或在鄰近於該LED作用區中之該等奈米線之該緩衝層上的一介電遮蔽層上的一p襯墊區；及該n襯墊區及該p襯墊區係由一包含不接觸該p電極之虛設奈米線的非作用區分離。
  22. 一種製造奈米線發光二極體(LED)結構之方法，其包含：提供一支撐層；提供複數個器件，該複數個器件並排配置於該支撐層上，其中每一器件包含一第一導電型半導體奈米線核心及一進行封閉之第二導電型半導體外殼以用於形成一pn或pin接面，該pn或pin接面在操作中提供一用於光產生 的作用區域；沈積一犧牲層，該犧牲層完全地覆蓋在一非作用區中的該等器件且部分地覆蓋在一LED區中的該等器件，從而使該LED區中之該等器件的頂部部分曝露；且在該等器件之該等曝露頂部部分上及該等器件之間的該支撐層之上沈積一第一電極層。
  23. 如請求項22之方法，其中該第一導電型包含n型，該第二導電型包含p型，且該第一電極層包含一p電極層。
  24. 如請求項23之方法，其進一步包含沈積一第二n電極層，該第二n電極層電連接至該n型奈米線核心。
  25. 如請求項24之方法，其中該支撐層包含在一基板上的一n型半導體緩衝層，該緩衝層用作n接點，且該n電極層接觸該緩衝層。
  26. 如請求項24之奈米線方法，其中該支撐層包含透明層、反射性層或半導體基板中之至少一者。
  27. 如請求項25之方法，其中每一器件包含一含有該核心、該外殼及一在該核心與該外殼之間之作用層的核心-外殼奈米線。
  28. 如請求項27之方法，其進一步包含一在該支撐層上的介電遮蔽層以使得該等核心經由該遮蔽層中之開口自該緩衝層突出，且該等外殼係位於該遮蔽層上。
  29. 如請求項28之方法，其進一步包含移除該犧牲層，以使得移除該第一電極層之位於該非作用區中之該犧牲層上的一第一部分，且該第一電極層之位於該等奈米線外殼 之頂部上的一第二部分形成一空中橋接p電極。
  30. 如請求項29之方法，其中該犧牲層包含一光阻。
  31. 如請求項25之方法，其中該緩衝層包含氮化鎵或氮化鋁鎵中之至少一者。
  32. 如請求項23之方法，其中該p電極包含一透明導電氧化物層。
  33. 如請求項29之方法，其進一步包含將一載體暫時結合至包含該等奈米線之該結構之側的步驟。
  34. 如請求項33之方法，其進一步包含在該基板中蝕刻一或多個凹座直至該緩衝層的步驟。
  35. 如請求項34之方法，其進一步包含在該至少一凹座中之該緩衝層上形成一鏡面以使該LED結構頂部發射。
  36. 如請求項35之方法，其進一步包含在該鏡面之上以填充劑材料填充該至少一凹座且自該載體移除該結構。
  37. 如請求項33之方法，其進一步包含自該結構移除該基板從而使該緩衝層曝露，且將一鏡面應用至該緩衝層以使該LED結構頂部發射。
  38. 如請求項37之方法，其進一步包含將一載體附接至該鏡面。
  39. 如請求項29之方法，其進一步包含將一載體附接至該結構，該載體具有一在一面向該緩衝層的表面上之鏡面。
  40. 一種頂部發射發光二極體(LED)結構，其包含：複數個器件，該複數個器件位於一支撐層之一第一表面上，該等器件包含一第一導電型之半導體奈米線核心 及一第二導電型之半導體外殼；一第一透明電極，其電連接至該等器件之該等外殼；一第二電極，其經定位以與該支撐層之該第一表面電接觸且經由該支撐層電連接至該等器件之該等核心；一載體，其附接至該器件；一第一接點，其將該載體電連接至該第一電極之一第一襯墊區；一第二接點，其將該載體電連接至該第二電極之一第二襯墊區；及一反射層，其位於該等器件之該等核心下方，其中該載體基板位於該反射層下方。
  41. 如請求項40之發光二極體(LED)結構，其中：該等奈米線具有一基部端及一尖端；該基部端係附接至包含一生長基板或一緩衝層之該支撐層；及該第一電極自該等奈米線之該尖端向下延伸至該等奈米線之間。
  42. 如請求項41之發光二極體(LED)結構，其中該器件包含在該第一電極與該支撐層之間的在該等奈米線之間的空間中的一氣隙。
  43. 如請求項40之發光二極體(LED)結構，其中該第一導電型為n型，該第二導電型為p型，且該半導體核心及該半導體外殼包含一III族氮化物半導體材料奈米線。
  44. 如請求項40之發光二極體(LED)結構，其進一步包含一 具有位於該支撐層之該第一表面上之開口的介電遮蔽層，以使得該等核心經由該等開口電接觸該支撐層之該第一表面，且該等外殼係藉由該遮蔽層而與該支撐層之該第一表面電隔離。
  45. 如請求項44之發光二極體(LED)結構，其中：該第一電極襯墊區係位於該遮蔽層上之該等奈米線之間；及該第二電極襯墊區係位於該遮蔽層中之一開口中之該等奈米線之間的該支撐層的該第一表面上。
  46. 一種製造頂部發射發光二極體(LED)結構之方法，其包含：形成複數個器件，該複數個器件係位於一支撐層之一第一表面上，該等器件包含一第一導電型之半導體奈米線核心及一第二導電型之半導體外殼；形成一第一透明電極，該第一透明電極電連接至該等器件之該等外殼；形成一第二電極，其經定位以與該支撐層之該第一表面電接觸且經由該支撐層電連接至該等器件之該等核心；提供一在該等器件之該等核心下方的反射層，及一在該反射層下方附接至該結構之載體；形成一第一接點，該第一接點將該載體電連接至該第一電極之一第一襯墊區；及形成一第二接點，該第二接點將該載體電連接至該第二電極之一第二襯墊區。
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