微型发光二极管制造技术

本发明专利技术公开了一种微型发光二极管，其包含第一型半导体层、第二型半导体层、第一边缘隔离结构、第一电极以及第二电极。第二型半导体层连接第一型半导体层。第一边缘隔离结构连接第一型半导体层。第一电极电性耦接第一型半导体层。第一型半导体层的边缘在第一电极上的垂直投影的至少一部分与第一电极重叠。第一边缘隔离结构位于第一型半导体层的至少一部分上。第二电极电性耦接第二型半导体层。第一电极与第二电极中的至少一个为至少部分是透明的。借此，本发明专利技术的微型发光二极管，可减少发生在微型发光二极管的侧表面的非辐射复合，从而增加微型发光二极管的效率。并且，微型发光二极管的漏电流可被减少，有助于微型发光二极管继续微型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微型发光二极管。
技术介绍
近年来，发光二极管(light-emittingdiode,LED)已经普遍使用在一般和商业照明应用中。作为光源，发光二极管具有许多优点，包含较低的能量消耗、较长的寿命、更小的尺寸以及较快的开关速度，因此传统的照明光源，例如白炽灯，逐渐被发光二极管光源所替换。在一发光二极管中，当电子与电洞跨过半导体带隙而复合，复合能量会以光子的形式发射并产生光线。此复合机制就是所谓的辐射复合(radiativerecombination)。使用微型的发光二极管阵列来控制电流流动与维持效率与均匀性的发光二极管显示器，是目前业界亟欲投入研发资源进行研究的项目之一。
技术实现思路
依据本专利技术的一实施方式，一种微型发光二极管(micro-LED)包含第一型半导体层、第二型半导体层、第一边缘隔离结构、第一电极以及第二电极。第二型半导体层连接第一型半导体层。第一边缘隔离结构连接第一型半导体层。第一电极电性耦接第一型半导体层。第一型半导体层的边缘在第一电极上的垂直投影的至少一部分与第一电极重叠。第一边缘隔离结构位于第一型半导体层的所述至少一部分上。第二电极电性耦接第二型半导体层。第一电极与第二电极中的至少一个为至少部分是透明的。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层的所述边缘在第一电极上的所述垂直投影完全与第一电极重叠，且第一边缘隔离结构至少部分位于第一型半导体层的所述垂直投影上。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层的所述边缘在第一电极上的所述垂直投影完全与第一电极重叠，且第一边缘隔离结构完全位于第一型半导体层的所述垂直投影上。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一边缘隔离结构为介电层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层与第二型半导体层形成第一PN接面(p-njunction)。第一边缘隔离结构与第一型半导体层形成第二PN接面。第一电极与第二电极配置以正向偏压第一PN接面，并反向偏压第二PN接面。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层为P型半导体层。第二型半导体层与第一边缘隔离结构为N型半导体层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层为N型半导体层。第二型半导体层与第一边缘隔离结构为P型半导体层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层与第二型半导体层形成PN接面。第一边缘隔离结构与第一型半导体层形成萧特基阻障(Schottkybarrier)。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一边缘隔离结构为第一型半导体层的电浆处理(plasma-treated)部位。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一型半导体层的电阻率为ρ1，第一边缘隔离结构为电阻率为ρh的高电阻率层，且ρh>ρ1。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一边缘隔离结构为电子阻挡层，且第一型半导体层为N型半导体层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一边缘隔离结构为电洞阻挡层，且第一型半导体层为P型半导体层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一电极与第二电极中的所述至少一个为完全透明的。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一电极经由第一边缘隔离结构的至少一个通道电性耦接第一型半导体层。第一边缘隔离结构在第一型半导体层与第一电极之间形成所述至少一个通道。在本专利技术的一个或多个实施方式中，横向方向上的电流扩散长度(currentspreadinglength)正比于上述的第一型半导体层的电阻率与厚度分别为ρ1与t1，第二型半导体层的电阻率与厚度分别为ρ2与t2，且在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的微型发光二极管还包含第二边缘隔离结构。第二边缘隔离结构连接第二型半导体层。第二电极延伸穿过第二边缘隔离结构的至少一个通道以电性耦接第二型半导体层。第二边缘隔离结构在第二型半导体层与第二电极之间形成所述至少一个通道。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一电极经由第一边缘隔离结构的所述至少一个通道至少部分覆盖第一型半导体层的暴露部分。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第二电极至少部分接触第二型半导体层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一电极至少部分接触第一型半导体层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的微型发光二极管还包含主动层。主动层设置于第一型半导体层与第二型半导体层之间。第一边缘隔离结构设置于第一型半导体层的至少一部分与主动层之间。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一边缘隔离结构接触主动层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一边缘隔离结构设置于第一型半导体层中且未接触主动层。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的微型发光二极管还包含第二边缘隔离结构。第二边缘隔离结构设置于第二型半导体层的至少一部分与主动层之间。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的微型发光二极管还包含第二边缘隔离结构。第二边缘隔离结构连接第二型半导体层。第二电极延伸穿过第二边缘隔离结构的至少一个通道以电性耦接第二型半导体层。第二边缘隔离结构在第二型半导体层与第二电极之间形成所述至少一个通道。在本专利技术的一个或多个实施方式中，上述的第一边缘隔离结构的所述至少一个通道以开口的形式呈现。依据本专利技术的一实施方式，一种微型发光二极管显示器包含基板以及上述的微型发光二极管。基板具有接合电极。第一型半导体层、第二型半导体层、第一边缘隔离结构、第一电极与第二电极的组合连接接合电极。第一型半导体层邻近基板，且第二型半导体层远离基板。依据本专利技术的一实施方式，一种微型发光二极管显示器包含基板以及上述的微型发光二极管。第一型半导体层、第二型半导体层、第一边缘隔离结构、第一电极与第二电极的组合连接基板。第一型半导体层邻近基板，第二型半导体层远离基板，且第一电极作为基板的接合电极。依据本专利技术的一实施方式，一种微型发光二极管显示器包含基板以及上述的微型发光二极管。基板具有接合电极。第一型半导体层、第二型半导体层、第一边缘隔离结构、第一电极与第二电极的组合连接接合电极。第一型半导体层远离基板，且第二型半导体层邻近基板。依据本专利技术的一实施方式，一种微型发光二极管显示器包含基板以及上述的微型发光二极管。第一型半导体层、第二型半导体层、第一边缘隔离结构、第一电极与第二电极的组合连接基板。第一型半导体层远离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型发光二极管，其特征在于，所述微型发光二极管包含：第一型半导体层；第二型半导体层，其连接所述第一型半导体层；第一边缘隔离结构，其连接所述第一型半导体层；第一电极，其电性耦接所述第一型半导体层，其中所述第一型半导体层的边缘在所述第一电极上的垂直投影的至少一部分与所述第一电极重叠，且所述第一边缘隔离结构位于所述第一型半导体层的所述至少一部分上；以及第二电极，其电性耦接所述第二型半导体层，其中所述第一电极与所述第二电极中的至少一个为至少部分是透明的。

【技术特征摘要】
2015.05.21 US 14/718,1061.一种微型发光二极管，其特征在于，所述微型发光二极管包含：
第一型半导体层；
第二型半导体层，其连接所述第一型半导体层；
第一边缘隔离结构，其连接所述第一型半导体层；
第一电极，其电性耦接所述第一型半导体层，其中所述第一型半导体层
的边缘在所述第一电极上的垂直投影的至少一部分与所述第一电极重叠，且
所述第一边缘隔离结构位于所述第一型半导体层的所述至少一部分上；以及
第二电极，其电性耦接所述第二型半导体层，其中所述第一电极与所述
第二电极中的至少一个为至少部分是透明的。
2.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一型半导
体层的所述边缘在所述第一电极上的所述垂直投影完全与所述第一电极重
叠，且所述第一边缘隔离结构至少部分位于所述第一型半导体层的所述垂直
投影上。
3.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一型半导
体层的所述边缘在所述第一电极上的所述垂直投影完全与所述第一电极重
叠，且所述第一边缘隔离结构完全位于所述第一型半导体层的所述垂直投影
上。
4.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一边缘隔
离结构为介电层。
5.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一型半导
体层与所述第二型半导体层形成第一PN接面，所述第一边缘隔离结构与所述
第一型半导体层形成第二PN接面，且所述第一电极与所述第二电极配置以正
向偏压所述第一PN接面，并反向偏压所述第二PN接面。
6.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一型半导
体层为P型半导体层，所述第二型半导体层与所述第一边缘隔离结构为N型
半导体层。
7.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一型半导
体层为N型半导体层，所述第二型半导体层与所述第一边缘隔离结构为P型
半导体层。
8.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一型半导
体层与所述第二型半导体层形成PN接面，所述第一边缘隔离结构与所述第一
型半导体层形成萧特基阻障。
9.如权利要求8所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一边缘隔
离结构为所述第一型半导体层的电浆处理部位。
10.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一型半导
体层的电阻率为ρ1，所述第一边缘隔离结构为电阻率为ρh的高电阻率层，且
ρh>ρ1。
11.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一边缘隔
离结构为电子阻挡层，且所述第一型半导体层为N型半导体层。
12.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一边缘隔
离结构为电洞阻挡层，且所述第一型半导体层为P型半导体层。
13.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一电极与
所述第二电极中的至少一个为完全透明的。
14.如权利要求1所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一电极经
由所述第一边缘隔离结构的至少一个通道电性耦接所述第一型半导体层，所
述第一边缘隔离结构在所述第一型半导体层与所述第一电极之间形成所述至
少一个通道。
15.如权利要求14所述的微型发光二极管，其特征在于，所述第一型半

\t导体层的电阻率与厚度分别为ρ1与t1，所述第二型半导体层的电阻率与厚度
分别为ρ2与t2，且16.如权利要求14所述的微型发光二极管，其特征在于，所述微型发光
二极管还包含：
第二边缘隔离结构，其连接所述第二型半导体层，其中所述第二电极延
伸穿过所述第二边缘隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立宜，张佩瑜，詹志辉，张俊仪，林师勤，李欣薇，
申请(专利权)人：美科米尚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：萨摩亚;WS