一种应力调节微米LED制造技术

本发明专利技术提供一种应力调节微米LED，包括衬底；正电极结构部件；应力调节部件;负电极结构部件；负电极结构部件与正电极结构部件连接通道。本发明专利技术的一种制造应力调节微米LED的方法，使其通过应力调节部件对PN结区域产生应力，产生极化，产生电流的不均匀分布，避免普通微米LED电流均匀化严重和极化效果不明显，提高微米LED的发光效率，同时通过增加绝缘应力调节部件刻蚀区代替微米LED芯片的半导体材料刻蚀区，避免了侧壁损伤带来的表面非辐射辐射效应，提高微米LED芯片的出光效率，具有节能环保，结构简单等特点，具有极大的应用市场。具有极大的应用市场。具有极大的应用市场。

【技术实现步骤摘要】
一种应力调节微米LED


[0001]本专利技术涉及一种LED结构，尤其涉及一种应力调节微米LED，属于微米LED


技术介绍

[0002]LED芯片的衬底和PN结材料的晶格失配，且普通尺寸的LED芯片面积较大，所以LED芯片的衬底和PN结材料产生很大的应力，此应力会在LED芯片有源区产生很大的极化效应，导致LED芯片电流分布不均匀，而这些都有助于提高LED芯片的出光效率，现有的微米LED技术不够成熟，由于微米LED的尺寸较小，使得微米LED的应力释放明显，微米LED芯片的衬底和PN结材料产生的应力相比较普通LED芯片的应力很小，所以微米LED芯片有源区的极化效应不明显，这使得微米LED芯片的电流非常均匀，而这些都大大降低了微米LED的出光效率。此外微米LED芯片的表面积体积比相比较普通微米LED芯片要大的多，现有的微米LED经过侧壁刻蚀后带来的损伤比较严重，此损失会因为微米LED芯片的表面积体积比更大而更大，因为表面效应占比会更大，会导致现有微米LED载流子在侧表面带来严重的非辐射复合，严重降低了现有微米LED的出光效率，现有的方法可以通过后期处理来改善，改善效果有限且不能彻底解决这个问题，现有的微米LED芯片缺乏一种根本上解决侧表面损伤带来的低出光效率的方法。
[0003]针对现有技术的不足，本领域的技术人员专利技术一种应力调节微米LED，来解决微米LED的应力分布和侧壁损伤带来的非辐射复合效应问题，提高微米LED的发光效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可以提高出光效率的应力调节微米LED。
[0005]1.本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种应力调节微米LED，包括LED衬底：为导电衬底或不导电衬底；
[0006]正电极结构部件:至少包括P型金属电极、P型半导体材料、有源区、N型半导体材料、缓冲层；
[0007]应力调节部件：应力调节部件环绕正电极结构部件，应力调节部件位于衬底的上端，应力调节部件为环状中孔部件或侧面带有缺口的环状中孔部件，应力调节部件环绕正电极结构部件，负电极结构部件和正电极结构部件与两者连接通道中的半导体材料（P型半导体材料、有源区、N型半导体材料、缓冲层）不能沉积在应力调节部件的顶端，应力调节部件的平均热膨胀系数与半导体材料（P型半导体材料、有源区、N型半导体材料、缓冲层）的平均热膨胀系数不同，应力调节部件对有源区发出的光为透明的，应力调节部件为绝缘材料；
[0008]负电极结构部件:至少包括N型金属电极；
[0009]负电极结构部件与正电极结构部件连接通道。
[0010]更进一步的，导电衬底为硅衬底或碳化硅衬底，不导电衬底为蓝宝石衬底或氧化镓衬底；
[0011]更进一步的，当衬底为导电衬底时，负电极结构部件、应力调节部件、正电极结构部件三者位于衬底的同一侧，或，负电极结构部件位于衬底的一侧、应力调节部件和正电极结构部件两者位于衬底的另一侧；当衬底为不导电衬底时，负电极结构部件、应力调节部件、正电极结构部件三者位于衬底的同一侧；当负电极结构部件、应力调节部件、正电极结构部件三者位于衬底的同一侧时，负电极结构部件位于应力调节部件和正电极结构部件以外的区域；
[0012]更进一步的，当负电极结构部件、应力调节部件、正电极结构部件三者位于衬底的同一侧时，为传统结构应力调节微米LED芯片，负电极结构部件包括N型金属电极，N型半导体材料，缓冲层，应力调节部件为侧面带有缺口的环状中孔部件，负电极结构部件与正电极结构部件连接通道为侧面缺口中的N型半导体材料和缓冲层；当负电极结构部件位于衬底的一侧、应力调节部件和正电极结构部件两者位于衬底的另一侧时，此时应力调节部件为环状中孔部件，为垂直结构应力调节微米LED芯片，负电极结构部件为N型金属电极，负电极结构部件与正电极结构部件连接通道为导电衬底。
[0013]更进一步的，正电极结构部件面积小于等于10000
µ
m2。
[0014]更进一步的，当在100℃至1500℃范围内的温度时，应力调节部件的热膨胀系数与半导体材料（P型半导体材料，有源区，N型半导体材料，缓冲层）的平均热膨胀系数不同，应力调节部件对有源区发出的光透过率大于等于70%。
[0015]由于采用上述技术方案，本专利技术所具有的优点和积极效果是：使其通过应力调节部件对PN结区域产生应力，产生极化，产生电流的不均匀分布，避免普通微米LED电流均匀化严重和极化效果不明显，提高微米LED的发光效率，同时通过增加绝缘应力调节部件刻蚀区代替微米LED芯片的半导体材料刻蚀区，避免了侧壁损伤带来的表面非辐射辐射效应，提高微米LED芯片的出光效率，具有节能环保，结构简单等特点，具有极大的应用市场。
附图说明
[0016]本专利技术有如下4幅附图：
[0017]图1为本专利技术实施例传统结构应力调节微米LED芯片沿缺口处的剖面示意图，
[0018]图2为本专利技术实施例传统结构应力调节微米LED芯片的俯视示意图，
[0019]图3为本专利技术实施例垂直结构应力调节微米LED芯片的剖面示意图，
[0020]图4为本专利技术实施例垂直结构应力调节微米LED芯片的俯视示意图。
[0021]附图中所标各数字分别表示如下：
[0022]1.LED衬底，11.不导电衬底，12.导电衬底，2.正电极结构部件，21.P型金属电极，22.P型半导体材料，23.有源区，24.N型半导体材料，25.缓冲层，3.应力调节部件，4.负电极结构部件，41.N型金属电极，42.N型半导体，43.缓冲层，5.负电极结构部件与正电极结构部件连接通道。
具体实施方式
[0023]为了更好的了解本专利技术的目的和功能，下面结合附图，对本专利技术的一种应力调节微米LED做进一步详细的描述。
[0024]图1示出了根据本专利技术实施例的一种应力调节微米LED包括：
[0025]LED衬底1：为导电衬底12或不导电衬底11；
[0026]正电极结构部件2:至少包括P型金属电极21，P型半导体材料22，有源区23，N型半导体材料24，缓冲层25；
[0027]应力调节部件3：应力调节部件3环绕正电极结构部件2，应力调节部件3位于衬底1的上端，应力调节部件3为环状中孔部件或侧面带有缺口的环状中孔部件，负电极结构部件4和正电极结构部件2与两者连接通道5中的半导体材料（P型半导体材料22，有源区23，N型半导体材料25，缓冲层25）不能沉积在应力调节部件3的顶端，应力调节部件3的热膨胀系数与半导体材料（P型半导体材料22，有源区23，N型半导体材料25，缓冲层25）的平均热膨胀系数不同，应力调节部件3对有源区23发出的光为透明的，应力调节部件3为绝缘材料；
[0028]负电极结构部件4:至少包括N型金属电极41；
[0029]负电极结构部件与正电极结构部件连接通道5。
[0030]进一步的，正电极结构部件2面积小于等于10000...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应力调节微米LED，其特征在于：微米LED包括：LED衬底：为导电衬底或不导电衬底；正电极结构部件:至少包括P型金属电极、P型半导体材料、有源区、N型半导体材料、缓冲层；应力调节部件：应力调节部件环绕正电极结构部件，应力调节部件位于衬底的上端，应力调节部件为环状中孔部件或侧面带有缺口的环状中孔部件，负电极结构部件和正电极结构部件与两者连接通道中的半导体材料不能沉积在应力调节部件的顶端，其中连接通道中的半导体材料为P型半导体材料、有源区、N型半导体材料、缓冲层，应力调节部件的热膨胀系数与半导体材料的平均热膨胀系数不同，其中半导体材料为P型半导体材料、有源区、N型半导体材料、缓冲层，应力调节部件对有源区发出的光为透明的，应力调节部件为绝缘材料；负电极结构部件:至少包括N型金属电极；负电极结构部件与正电极结构部件连接通道。2.根据权利要求1所述的应力调节微米LED，其特征在于：导电衬底为硅衬底或碳化硅衬底，不导电衬底为蓝宝石衬底或氧化镓衬底。3.根据权利要求1所述的应力调节微米LED，其特征在于：当衬底为导电衬底时，负电极结构部件、应力调节部件、正电极结构部件三者位于衬底的同一侧，或，负电极结构部件位于衬底的一侧、应力调节部件和正电极结构部件两者位于衬底的另一侧；当衬底为不导电衬底时，负电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟，苗中正，张洋，
申请(专利权)人：盐城师范学院，
类型：新型
国别省市：