用于减轻非辐射复合的LED侧壁处理制造技术

本发明专利技术提供了LED以及形成具有各种结构构型以减轻所述LED侧壁的非辐射复合的LED的方法。所述的各种构型包括具有支柱结构的LED侧壁表面扩散、用于沿所述LED侧壁形成n‑p超晶格的调制掺杂分布和用于形成浅掺杂或再生长层的进入点的选择性蚀刻的包覆层的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减轻非辐射复合的LED侧壁处理
本文所述的实施方案涉及发光二极管(LED)。更具体地，实施方案涉及用于在LED侧壁处减轻非辐射复合的LED结构。
技术介绍
平板显示面板在移动电子器件、电视机和大型室外标牌显示器等各种电子设备中越来越受欢迎。对更高分辨率的显示器以及更薄、重量更轻并且成本更低、屏幕更大的电子设备的需求在不断上升。常规的有机发光二极管(OLED)技术在薄膜晶体管(TFT)衬底上具有发射有机层。常规的液晶显示器(LCD)技术在TFT衬底上具有液晶层，并且具有背光单元。最近，已经提出将基于发射无机半导体的微型LED结合到高分辨率显示器中。
技术实现思路
实施方案描述了发光结构(例如，LED)以及形成具有各种结构构型以减轻所述发光结构(例如，LED)侧壁的非辐射复合的发光结构(例如，LED)的方法。在一些实施方案中，发光结构构型将用于减轻载流子扩散到发光结构表面的发光结构侧壁表面扩散与用于内部限制电流注入区域的支柱结构结合。在一些实施方案中，发光结构包括在包覆层内调制掺杂分布和侧壁掺杂物分布以沿发光结构侧壁形成n-p超晶格。在一些实施方案中，发光结构包括选择性蚀刻包覆层以形成用于浅掺杂或再生长层的进入点。在实施方案中，发光结构(例如，LED结构)包括主体(例如，LED主体)，该主体包括：掺杂有第一掺杂物类型的第一(例如，顶部)包覆层、阻挡层(例如，底部阻挡层)和介于第一包覆层和阻挡层之间的活性层。在此类实施方案中，支柱结构从主体的第一(例如，底部)表面伸出，并且支柱结构包括掺杂有与第一掺杂物类型相反的第二掺杂物类型的第二(例如，底部)包覆层。发光结构还可包括限制区域，该限制区域包括横跨主体的侧壁和主体的第一表面的掺杂物浓度。在实施方案中，掺杂物浓度由第二掺杂物类型形成并且从主体的侧壁向发光结构的中心竖直轴线侵蚀并且从主体的第一表面向活性层侵蚀，并且掺杂物浓度向主体内的发光结构的中心竖直轴线横向地侵蚀通过支柱结构的侧壁。例如，掺杂物浓度可从主体的侧壁向中心竖直轴线侵蚀，并且从主体的底表面向活性层侵蚀。掺杂物浓度还可在主体的支柱结构的侧壁上向中心竖直轴线横向地侵蚀。在实施方案中，支柱结构从阻挡层的表面(例如，底表面)伸出，限制区域掺杂物浓度横跨阻挡层的表面(例如，底表面)，并且掺杂物浓度向阻挡层内的中心竖直轴线横向地侵蚀通过支柱结构的侧壁。例如，掺杂物浓度可在阻挡层内向中心竖直轴线并且在支柱结构的侧壁上横向地侵蚀。在实施方案中，第一掺杂物类型为n型，第二掺杂物类型为p型，并且掺杂物浓度由Mg或Zn掺杂物形成。在实施方案中，适形钝化层形成在主体的侧壁、支柱结构的侧壁以及与主体相对的支柱结构的表面(例如，底表面)上并且横跨主体的侧壁、支柱结构的侧壁以及与主体相对的支柱结构的表面(例如，底表面)。开口可形成在支柱结构的表面上的适形钝化层中，并且导电触点(例如，底部导电触点)形成在支柱结构的表面(例如，底表面)上并且形成在适形钝化层的开口内。在实施方案中，掺杂物浓度在阻挡层(例如，底部阻挡层)内向中心竖直轴线的侵蚀深度超出在活性层和第一(例如，顶部)包覆层内向中心竖直轴线的侵蚀深度。发光结构还可包括基部(例如，顶基部)，该基部包括第一(例如，底部)表面，并且主体从基部的第一表面伸出，并且基部的第一表面宽于主体。掺杂物浓度可横跨基部(例如，顶基部)的第一(例如，底部)表面，并且向与基部的第一(例如，底部)表面相对的基部的第二(例如，顶部)表面侵蚀。第二(例如，顶部)导电触点可形成在基部的第二(例如，顶部)表面上。在实施方案中，导电触点(例如，底部导电触点)通过焊接材料粘结到显示衬底上的接触垫。在实施方案中，掺杂物浓度在阻挡层(例如，底部阻挡层)和活性层内向中心竖直轴线的侵蚀深度超出在第一(例如，顶部)包覆层内向中心竖直轴线的侵蚀深度。发光结构还可包括基部(例如，顶基部)，该基部包括第一(例如，底部)表面，并且主体从基部的第一表面伸出，并且基部的第一表面宽于主体。掺杂物浓度可横跨基部(例如，顶基部)的第一(例如，底部)表面，并且向与基部的第一(例如，底部)表面相对的基部的第二(例如，顶部)表面侵蚀。第二(例如，顶部)导电触点可形成在基部的第二(例如，顶部)表面上。在实施方案中，导电触点(例如，底部导电触点)通过焊接材料粘结到显示衬底上的接触垫。在实施方案中，发光结构(例如，LED结构)包括主体(例如，LED主体)，该主体包括：掺杂有第一掺杂物类型的第一(例如，顶部)包覆层、掺杂有与第一掺杂物类型相反的第二掺杂物类型的第二(例如，底部)包覆层，以及介于第一包覆层和第二包覆层之间的活性层。包括掺杂物浓度的限制区域可横跨第一(例如，顶部)包覆层、活性层和第二(例如，底部)包覆层的侧壁，其中掺杂物浓度从第一包覆层、活性层和第二包覆层的侧壁向发光结构的中心竖直轴线侵蚀。在实施方案中，第一掺杂物类型为n型，第二掺杂物类型为p型，并且掺杂物浓度由Mg或Znp掺杂物形成。在实施方案中，掺杂物浓度不延伸至与活性层相对的第一(例如，顶部)包覆层的表面(例如，顶表面)。发光结构可包括第一(例如，顶部)包覆层的侧壁上的p-n结。在实施方案中，第一包覆层包括在彼此顶部交替的n-区域和n+区域。例如，n-区域在重叠该n-区域的掺杂物浓度的部分具有的n掺杂物浓度小于p掺杂物浓度。n+区域在重叠n+区域的掺杂物浓度的部分具有的n掺杂物浓度大于p掺杂物浓度。在实施方案中，发光结构(例如，LED结构)包括主体(例如，LED主体)，该主体包括：掺杂有第一掺杂物类型的第一(例如，顶部)包覆层、掺杂有与第一掺杂物类型相反的第二掺杂物类型的接触层(例如，底部接触层)，以及介于第一包覆层和接触层之间的活性层。另外，主体可包括：介于接触层和活性层之间的第二(例如，底部)包覆层，该第二包覆层掺杂有第二掺杂物类型；介于第一包覆层和活性层之间的第一(例如，顶部)阻挡层；以及介于第二包覆层和活性层之间的第二(例如，底部)阻挡层。在实施方案中，第一(例如，顶部)包覆层和第二(例如，底部)包覆层的横向边缘比第一(例如，顶部)阻挡层、活性层和第二(例如，底部)阻挡层的侧横边缘更靠近主体的中心竖直轴线。在实施方案中，第一掺杂物类型为n型，第二掺杂物类型为p型。发光结构还可包括限制区域，该限制区域包括横跨n掺杂的第一(例如，顶部)包覆层、第一(例如，顶部)阻挡层、活性层、第二(例如，底部)阻挡层、p掺杂的第二(例如，底部)包覆层和p掺杂接触层的横向边缘的p掺杂物浓度。在实施方案中，p掺杂物浓度占据的活性层的体积大于占据的第一(例如，顶部)阻挡层的体积，并且p掺杂物浓度占据的活性层的体积大于占据的第二(例如，底部)阻挡层的体积。在实施方案中，发光结构(例如，LED结构)包括主体(例如，LED主体)，该主体包括：掺杂有第一掺杂物类型的第一(例如，顶部)包覆层；掺杂有与第一掺杂物类型相反的第二掺杂物类型的接触层(例如，底部接触层)；介于第一包覆层和接触层之间的活性层；介于接触层和活性层之间的第二(例如，底部)包覆层；掺杂有第二掺杂物类型的第二包覆层；以及介于第一包覆层和活性层之间的阻挡层(例如，顶部阻挡层)。在实施方案中，第一(例如，顶部)包覆层和第二(例如，底部)包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光结构，包括：主体，所述主体包括：第一包覆层，所述第一包覆层掺杂有第一掺杂物类型；阻挡层；以及活性层，所述活性层介于所述第一包覆层和所述阻挡层之间；支柱结构，所述支柱结构从所述主体的第一表面伸出，其中所述支柱结构包括第二包覆层，所述第二包覆层掺杂有与所述第一掺杂物类型相反的第二掺杂物类型；以及限制区域，所述限制区域包括横跨所述主体的侧壁和所述主体的所述第一表面的掺杂物浓度，其中所述掺杂物浓度由所述第二掺杂物类型形成并且从所述主体的所述侧壁向所述发光结构的中心竖直轴线侵蚀并且从所述主体的所述第一表面向所述活性层侵蚀，并且所述掺杂物浓度向所述主体内的所述发光结构的中心竖直轴线横向地侵蚀通过所述支柱结构的侧壁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.22 US 62/271,1891.一种发光结构，包括：主体，所述主体包括：第一包覆层，所述第一包覆层掺杂有第一掺杂物类型；阻挡层；以及活性层，所述活性层介于所述第一包覆层和所述阻挡层之间；支柱结构，所述支柱结构从所述主体的第一表面伸出，其中所述支柱结构包括第二包覆层，所述第二包覆层掺杂有与所述第一掺杂物类型相反的第二掺杂物类型；以及限制区域，所述限制区域包括横跨所述主体的侧壁和所述主体的所述第一表面的掺杂物浓度，其中所述掺杂物浓度由所述第二掺杂物类型形成并且从所述主体的所述侧壁向所述发光结构的中心竖直轴线侵蚀并且从所述主体的所述第一表面向所述活性层侵蚀，并且所述掺杂物浓度向所述主体内的所述发光结构的中心竖直轴线横向地侵蚀通过所述支柱结构的侧壁。2.根据权利要求1所述的发光结构，其中所述支柱结构从所述阻挡层的表面伸出，所述限制区域掺杂物浓度横跨所述阻挡层的所述表面，并且所述掺杂物浓度向所述阻挡层内的所述中心竖直轴线横向地侵蚀通过所述支柱结构的所述侧壁。3.根据权利要求1所述的发光结构，其中所述第一掺杂物类型为n型，所述第二掺杂物类型为p型，并且所述掺杂物浓度由选自由Mg和Zn构成的组的掺杂物形成。4.根据权利要求1所述的发光结构，还包括：适形钝化层，所述适形钝化层形成在所述主体的所述侧壁、所述支柱结构的所述侧壁以及与所述主体相对的所述支柱结构的表面上并且横跨所述主体的所述侧壁、所述支柱结构的所述侧壁以及与所述主体相对的所述支柱结构的表面；所述支柱结构的所述表面上的所述适形钝化层中的开口；以及导电触点，所述导电触点形成在所述支柱结构的所述表面上和所述适形钝化层的所述开口内。5.根据权利要求1所述的发光结构，其中所述掺杂物浓度在所述阻挡层内向所述中心竖直轴线侵蚀的深度超出在所述活性层内和所述第一包覆层内向所述中心竖直轴线侵蚀的深度。6.根据权利要求5所述的发光结构，还包括基部，所述基部包括第一表面，其中所述主体从所述基部的所述第一表面伸出，并且所述基部的所述第一表面宽于所述主体。7.根据权利要求6所述的发光结构，其中所述掺杂物浓度横跨所述基部的所述第一表面，并且向与所述基部的所述第一表面相对的所述基部的所述第二表面侵蚀。8.根据权利要求7所述的发光结构，还包括所述基部的所述第二表面上的第二导电触点。9.根据权利要求8所述的发光结构，其中所述导电触点通过焊接材料粘结到显示衬底上的接触垫。10.根据权利要求1所述的发光结构，其中所述掺杂物浓度在所述阻挡层和所述活性层内向所述中心竖直轴线侵蚀的深度超出在所述第一包覆层内向所述中心竖直轴线侵蚀的深度。11.根据权利要求10所述的发光结构，还包括基部，所述基部包括第一表面，其中所述主体从所述基部的所述第一表面伸出，并且所述基部的所述第一表面宽于所述主体。12.根据权利要求11所述的发光结构，其中所述掺杂物浓度横跨所述基部的所述第一表面，并且向与所述基部的所述第一表面相对的所述基部的所述第二表面侵蚀。13.根据权利要求12所述的发光结构，还包括所述基部的所述第二表面上的第二导电触点。14.根据权利要求13所述的发光结构，其中所述导电触点通过焊接材料粘结到显示衬底上的接触垫。15.一种发光结构，包括：主体，所述主体包括：第一包覆层，所述第一包覆层掺杂有第一掺杂物类型；第二包覆层，所述第二包覆层掺杂有与所述第一掺杂物类型相反的第二掺杂物类型；以及活性层，所述活性层介于所述第一包覆层和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·P·布尔，D·S·西佐弗，D·A·哈格尔，辛晓滨，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US