一种高效制备Micro-LED芯片的方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种高效制备Micro

【技术实现步骤摘要】
一种高效制备Micro
‑
LED芯片的方法和系统


[0001]本专利技术实施例涉及Micro
‑
LED芯片
，尤其涉及一种高效制备Micro
‑
LED芯片的方法和系统。

技术介绍

[0002]基于氮化镓外延材料的Micro
‑
LED芯片具有小尺寸、自发光、低功耗、高亮度等优点，可广泛应用于显示、通信、可穿戴设备、医疗等领域，尤其在显示领域，Micro
‑
LED被认为最有可能是下一代显示技术的最终形态。
[0003]采用传统Micro
‑
LED芯片制备工艺制备台面阵列，需要经过沉积薄膜、光刻图形化、制备硬掩模、刻蚀氮化镓制备台面、去除硬掩模等诸多复杂工艺步骤，极大地增加了制备成本和周期。
[0004]综上所示，在实际生产过程中，降低Micro
‑
LED芯片的制备成本和周期，对于高分辨率Micro
‑
LED芯片的高效制备具有极其重要的意义。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种高效制备Micro
‑
LED芯片的方法和系统，用于解决Micro
‑
LED制备工艺中台面阵列制备复杂的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种Micro
‑
LED芯片的制备方法，包括：
[0007]提供氮化镓基外延片，所述氮化镓基外延片包括基底、P型氮化镓层、多量子阱结构以及N型氮化镓层；
[0008]采用飞秒激光束在所述氮化镓基外延片上制备台面阵列，所述台面阵列包括多个台面结构；
[0009]在所述台面结构上部制备电流扩散层，所述电流扩散层与所述P型氮化镓层接触；
[0010]在所述电流扩散层上部制备第一电极，在相邻两个所述台面结构之间制备第二电极，所述第一电极与所述电流扩散层接触，所述第二电极与所述N型氮化镓层接触。
[0011]可选的，在所述台面结构上部制备电流扩散层，包括：
[0012]在所述台面结构上部制备第一光刻胶层；
[0013]对所述第一光刻胶层进行图案化处理，在所述第一光刻胶层中得到第一图案，所述第一图案暴露所述台面结构；
[0014]采用磁控溅射或者电子束蒸镀工艺在所述第一光刻胶层上部沉积第一薄膜，所述第一薄膜覆盖所述第一光刻胶层以及通过所述第一光刻胶层暴露的所述台面结构；
[0015]去除所述第一光刻胶层以及位于所述第一光刻胶层上的所述第一薄膜，位于所述台面结构一侧的所述第一薄膜为所述电流扩散层。
[0016]可选的，在所述台面结构上部制备电流扩散层之后，还包括：
[0017]对所述电流扩散层进行退火处理。
[0018]可选的，所述电流扩散层包括ITO层，所述ITO层的厚度D1为100nm；
[0019]或者，所述电流扩散层包括金属层，所述金属层的厚度D2满足10nm≤D2≤20nm。
[0020]可选的，在所述电流扩散层上部制备第一电极，在相邻两个所述台面结构之间制备第二电极，包括：
[0021]在所述电流扩散层上部以及相邻两个所述台面结构之间制备第二光刻胶层；
[0022]对所述第二光刻胶层进行图案化处理，在所述第二光刻胶层中得到第二图案，所述第二图案暴露所述电流扩散层以及相邻两个所述台面结构之间的区域；
[0023]采用磁控溅射或者电子束蒸镀工艺在所述第二光刻胶层上部沉积第二薄膜，所述第二薄膜覆盖所述第二光刻胶层、通过所述第二光刻胶层暴露的所述电流扩散层以及相邻两个所述台面结构之间的区域；
[0024]去除所述第二光刻胶层以及位于所述第二光刻胶层上的所述第二薄膜，位于所述电流扩散层的所述第二薄膜为所述第一电极，位于相邻两个所述台面结构之间的所述第二薄膜为所述第二电极。
[0025]可选的，所述台面结构的尺寸L满足1μm≤L≤50μm。
[0026]可选的，所述多量子阱结构的发光光谱为近紫外到红光；
[0027]所述基底包括蓝宝石、硅片或氮化镓。
[0028]第二方面，本专利技术实施例提供了一种Micro
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LED芯片的制备系统，用于制备第一方面任一项所述的一种Micro
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LED芯片；所述制备系统包括：
[0029]飞秒激光器，用于出射飞秒激光束；
[0030]移动平台，位于承载氮化镓基外延片并带动所述氮化镓基外延片移动；
[0031]处理器，与所述飞秒激光器和所述移动平台电连接，用于根据所述氮化镓基外延片中台面阵列的制备位置调节所述飞秒激光束的出射位置和/或所述移动平台的移动位置，以控制所述飞秒激光束在所述氮化镓基外延片中形成所述台面阵列。
[0032]可选的，所述飞秒激光器还包括位于所述飞秒激光束出射路径上的聚焦透镜；
[0033]所述聚焦透镜用于对所述飞秒激光束进行聚焦。
[0034]本专利技术实施例提供的一种高效制备Micro
‑
LED芯片的方法，将飞秒激光加工技术和半导体制备技术相结合用于制备Micro
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LED芯片，采用飞秒激光加工技术代替传统micro
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LED的台面制备技术，该方案能够极大减少传统制备工艺步骤，提高制备效率和降低工艺复杂度；同时能够获得具有较高台面侧壁陡直度的高分辨率Micro
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LED器件。
附图说明
[0035]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0036]图1为本专利技术实施例提供的一种高效制备Micro
‑
LED芯片的方法的流程示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例提供的一种氮化镓基外延片的结构示意图；
[0038]图3为本专利技术实施例提供的一种高效制备Micro
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LED芯片的方法的台面阵列制备示意图；
[0039]图4为本专利技术实施例提供的一种倒装结构的Micro
‑
LED芯片的台面阵列结构示意图；
[0040]图5为本专利技术实施例提供的另一种Micro
‑
LED芯片的台面阵列结构示意图；
[0041]图6为本专利技术实施例提供的另一种Micro
‑
LED芯片的台面阵列结构示意图；
[0042]图7为本专利技术实施例提供的一种高效制备Micro
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LED芯片的方法的电流扩散层的制备工艺示意图；
[0043]图8为本专利技术实施例提供的另一种高效制备Micro
‑
LED芯片的方法的流程示意图；
[0044]图9为本专利技术实施例提供的一种高效制备Micro
‑
LED芯片的方法的电极的制备工艺示意图；
具体实施方式
[0045]为使本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效制备Micro
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LED芯片的方法，其特征在于，包括：提供氮化镓基外延片，所述氮化镓基外延片包括基底、P型氮化镓层、多量子阱结构以及N型氮化镓层；采用飞秒激光束在所述氮化镓基外延片上制备台面阵列，所述台面阵列包括多个台面结构；在所述台面结构上部制备电流扩散层，所述电流扩散层与所述P型氮化镓层接触；在所述电流扩散层上部制备第一电极，在相邻两个所述台面结构之间制备第二电极，所述第一电极与所述电流扩散层接触，所述第二电极与所述N型氮化镓层接触。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述台面结构上部制备电流扩散层，包括：在所述台面结构上部制备第一光刻胶层；对所述第一光刻胶层进行图案化处理，在所述第一光刻胶层中得到第一图案，所述第一图案暴露所述台面结构；采用磁控溅射或者电子束蒸镀工艺在所述第一光刻胶层上部沉积第一薄膜，所述第一薄膜覆盖所述第一光刻胶层以及通过所述第一光刻胶层暴露的所述台面结构；去除所述第一光刻胶层以及位于所述第一光刻胶层上的所述第一薄膜，位于所述台面结构一侧的所述第一薄膜为所述电流扩散层。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述台面结构上部制备电流扩散层之后，还包括：对所述电流扩散层进行退火处理。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流扩散层包括ITO层，所述ITO层的厚度D1为100nm；或者，所述电流扩散层包括金属层，所述金属层的厚度D2满足10nm≤D2≤20nm。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电流扩散层上部制备第一电极，在相邻两个所述台面结构之间制备第二电极，包括：在所述电流扩散层上部以及相邻两个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘召军，杨彪，蒋府龙，刘亚莹，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：