【技术实现步骤摘要】
晶圆级的微米-纳米级半导体LED显示屏及其制备方法
本专利技术涉及半导体光电器件,尤其是涉及一种晶圆级的微米-纳米级半导体LED显示屏及其制备方法。
技术介绍
现今,发光二极管(LED),特别是氮化物发光二极管因其较高的发光效率,在普通照明领域已取得广泛的应用。LED室内外显示屏技术目前在舞台、广告、体育设施等方面已获得广泛的应用。目前LED的封装尺寸在毫米级别,象素尺寸较大导致分辨率和画质较差。未来的LED显示技术的发展的方向为实现超小尺寸的LED,以获得更小的发光象素尺寸,从而获得更高的分辨率和画质。基于氮化物和砷化物半导体发光二极管的微型发光二极体显示(Micro-LED)或纳米级发光二极管显示(Nano-LED)具有高亮度、低功耗、超高分辨率、色彩饱和度高、老化性能优越、外延晶圆技术成熟等优点,可直接利用目前的成熟量产化的外延磊晶的晶圆技术,具有与OLED、QLED等下一代半导体显示器技术抗衡的优势。传统的微型LED(Micro-LED)的制作需要将微元件从施体基板上转移到接收基板上,工艺较为复杂繁琐,且良品率低。传统微型LED一般采用先制作成一颗颗的微型芯片或元件后,再转移并集成至电路板上从而制作成LED显示屏。传统Micro-LED因转移和封装的尺寸和精度问题,制作工艺难以延伸至纳米级别的Nano-LED,导致芯片象素尺寸难以进一步缩小。中国专利CN105870346A公开一种LED显示屏的制造方法,包括在基板上形成第一电极;在所述第一电极上形成一功能层;通过纳米压印法在所述功能层的远离所述第一电极的表面上形成凹槽;在所述凹槽中填充发光溶液形成 ...
【技术保护点】
晶圆级的微米‑纳米级半导体LED显示屏,其特征在于包括第一衬底、第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层、透明隔离层和透明导电层,所述第二半导体层分别制作3x组不同表面,所述3x组不同表面分别为与c面夹角为α的第一组表面、与r面夹角为β的第二组表面和与m面夹角为γ的第三组表面,所述c面夹角α、r面夹角β和m面夹角γ为:0°<α,β,γ<45°;在第一组表面、第二组表面和第三组表面上分别生长第一多量子阱有源层、第二多量子阱有源层和第三多量子阱有源层,所述多量子阱为In
【技术特征摘要】
1.晶圆级的微米-纳米级半导体LED显示屏,其特征在于包括第一衬底、第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层、透明隔离层和透明导电层,所述第二半导体层分别制作3x组不同表面,所述3x组不同表面分别为与c面夹角为α的第一组表面、与r面夹角为β的第二组表面和与m面夹角为γ的第三组表面,所述c面夹角α、r面夹角β和m面夹角γ为:0°<α,β,γ<45°;在第一组表面、第二组表面和第三组表面上分别生长第一多量子阱有源层、第二多量子阱有源层和第三多量子阱有源层,所述多量子阱为InxGa1-xN/GaN材料;所述第一多量子阱有源层通过控制晶面角度α获得波长为580~680nm的红光R波段,第二多量子阱有源层通过控制晶面角度β获得波长为480~580nm的绿光G波段,第三多量子阱有源层通过控制晶面角度γ获得波长为380~480nm的蓝光B波段,所述第一多量子阱有源层、第二多量子阱有源层和第三多量子阱有源层通过一次外延生长同时获得三组不同RGB波段的元件;所述透明隔离层设于第一多量子阱有源层、第二多量子阱有源层和第三多量子阱有源层的侧壁;在剥离第一衬底后的第一半导体层上制作3x组接触层与控制集成电路板连接,在剥离第二衬底后的第三半导体层通过透明导电层与电极连接。2.如权利要求1所述晶圆级的微米-纳米级半导体LED显示屏,其特征在于所述第一半导体层为第一导电型的第一半导体层;所述第二半导体层为微米-纳米级的第一导电型的第二半导体层;所述第三半导体层为第二导电型的第三半导体层。3.如权利要求1所述晶圆级的微米-纳米级半导体LED显示屏,其特征在于所述晶圆级的微米-纳米级的半导体尺寸为10nm~500μm。4.如权利要求1所述晶圆级的微米-纳米级半导体LED显示屏,其特征在于所述第一半导体层、第二半导体层和第三半导体层的材料为III-V族或II-VI族化合物半导体材料。5.如权利要求1所述晶圆级的微米-纳米级半导体LED显示屏,其特征在于所述多量子阱InxGa1-xN的材料组分为0.1<x<0.8,多量子阱由阱层和垒层组成。6.如权利要求1所述晶圆级的微米-纳米级半导体LED显示屏,其特征在于所述3x组不同表面的第二半导体层的组数x>1。7.如权利要求1所述晶圆级的微米-纳米级半导体LED显示屏,其特征在于所述透明隔离层的材料为SiO2、SiNx透明绝缘氧化物或氮化物;所述透明导电层的材料可为TCO或ITO材料。8.如权利要求1所述晶圆...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑锦坚,郑清团,王星河,康俊勇,
申请(专利权)人:郑清团,
类型:发明
国别省市:福建,35
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