基于GaN的多功能集成半导体显示器件及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于GaN的多功能集成半导体显示器件，所述半导体显示器件包括从上至上依次设置的蓝宝石衬底、半导体缓冲层、第一半导体层和像素单元；所述半导体显示器件每个像素单元均包括LED发光结构、开关驱动元器件、多量子阱光电探测器件、光波导和信号感知传感器。本发明专利技术实现用小功率输入信号驱动半导体发光，可以有效降低基于半导体发光显示装置的驱动电路设计复杂度，提高显示装置和功能的集成度。

【技术实现步骤摘要】
基于GaN的多功能集成半导体显示器件及制备方法
本专利技术涉及半导体显示发光器件领域，具体涉及一种基于GaN的多功能集成半导体显示器件及其制备方法。
技术介绍
GaN基LED由于在材料、器件、工艺和应用场景方面具有高效率、高亮度、低功耗、长寿命、高响应速度、容易微型化和集成化等诸多独特优势，有望实现集开关、驱动、发光、感知、探测、信号传输等多功能为一体的高度集成半导体器件，引领未来智能显示、智能照明和光通讯等技术的发展方向。传统LED发光器件需要复杂功率放大电路对驱动芯片的小信号功率进行放大，以及与Si基COMS和薄膜晶体管（TFT）等混合集成工艺影响器件性能是该研究领域亟需解决的关键科学和技术难题。基于GaN的开关控制电路，有望在相同材料体系和工艺制程下实现与LED发光器件的单片集成，构建可以在低电压、小功率信号下实现开关、控制和驱动的新型发光多极管，可以通过IC芯片的小功率输出信号直接驱动，大大降低μLED智能显示和照明驱动电路的复杂性。而且，发光多极管与GaN基晶体管、光电探测器和光通信器件的功能集成，具有（1）可以直接在蓝宝石衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GaN的多功能集成半导体显示器件，其特征在于，所述半导体显示器件包括从上至上依次设置的蓝宝石衬底、半导体缓冲层、第一半导体层和像素单元；所述半导体显示器件每个像素单元均包括LED发光结构、开关驱动元器件、多量子阱光电探测器件、光波导和信号感知传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于GaN的多功能集成半导体显示器件，其特征在于，所述半导体显示器件包括从上至上依次设置的蓝宝石衬底、半导体缓冲层、第一半导体层和像素单元；所述半导体显示器件每个像素单元均包括LED发光结构、开关驱动元器件、多量子阱光电探测器件、光波导和信号感知传感器。


2.根据权利要求1所述的基于GaN的多功能集成半导体显示器件，其特征在于，所述LED发光结构包括从下至上依次设置的第二半导体层、第三半导体层、多量子阱层、第四半导体层和电极层。


3.根据权利要求1所述的基于GaN的多功能集成半导体显示器件，其特征在于，所述光波导为在第二半导体层的两面设置高反射薄膜材料，实现光信号从LED发光结构到多量子阱光电探测器件的传输。


4.根据权利要求3所述的基于GaN的多功能集成半导体显示器件，其特征在于，所述高反射薄膜材料包括金属薄膜、合金薄膜、由不同折射率介质薄膜组成的布拉格反射镜结构。


5.根据权利要求1所述的基于GaN的多功能集成半导体显示器件，其特征在于，所述多量子阱光电探测器件设置于第二半导体层上，包括从下至上依次设置的第第三半导体层、多量子阱层、第四半导体层和电极层；所述多量子阱光电探测器件的第三半导体层、多量子阱层、第四半导体层在反向偏置电压下，通过探测多量子阱接收光线引起的漏电流变化进行光强探测。


6.根据权利要求1所述的基于GaN的多功能集成半导体显示器件，其特征在于，所述信号感知传感器T感知信号接到第三半导体层，并根据放大三极管的输入特性，接收传感器信号。


7.根据权利要求1所述的基于GaN的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雄图，翁雅恋，郭太良，张永爱，吴朝兴，林志贤，严群，孙捷，
申请(专利权)人：福州大学，闽都创新实验室，
类型：发明
国别省市：福建;35