本发明专利技术提供一种应用于显示技术领域的micro LED器件，本发明专利技术还涉及一种micro LED器件制造方法，所述的micro LED器件包括晶圆(8)，晶圆(8)包含CMOS驱动电路和通孔(9)，所述的晶圆(8)表面布置第一阳极层(10)，第一阳极层(10)上表面布置发光单元(11)，发光单元(11)为LED发光单元构成，且发光单元(11)由下到上依次为衬底(1)、N型半导体层(201)、MQW层(202)、P型半导体层(203)，所述的N型半导体层(201)、MQW层(202)、P型半导体层(203)设置为能够形成顶层窄、底层宽的结构，本发明专利技术所述的micro LED器件(micro LED微显示发光器件)及其制造方法，能够有效提高micro LED显示器件的外量子效率，同时满足高像素密度，提高像素，从而全面提升产品性能。从而全面提升产品性能。从而全面提升产品性能。
【技术实现步骤摘要】
一种micro LED器件及其制造方法
[0001]本专利技术属于显示
，更具体地说，是涉及一种micro LED器件，本专利技术还涉及一种micro LED器件制造方法。
技术介绍
[0002]微发光二极管(Micro LED)是新一代的显示技术，具有自发光的显示特性，相较于现有技术的有机发光二极管(Organic Light
‑
EmittingDiode，OLED)技术，MicroLED显示装置具有亮度更高、发光效率更好、功耗更低的优点。Micro LED显示装置的显示原理是将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化，其尺寸仅在1～10um等级左右；然后通过单片集成或巨量转移等方法形成显示器。但是由于形成LED器件的材料GaN的折射率较高，使得量子阱内生成的光子发射到空气中存在困难，因此导致LED器件的外量子效率较低，所以如何提高MicroLED显示装置的外量子效率的技术问题便成为本领域亟待解决的技术问题：同时，伴随微显示、AR、VR等技术的发展，需要更小尺寸的显示器件像素，以提高像素密度。但是，倒装LED器件结构P、N电极位于量子阱的同侧，会占用更大的面积。所以，难以满足高像素密度的要求。
[0003]由于垂直LED器件结构芯片的上下两侧需要设置P电极、N电极分别对P型半导体及N型半导体提供驱动电流，并且正装及倒装LED结构中为提高外量子效率所采用的DBR镜层材料导电性较差，所以无法直接在芯片的一侧采用DBR镜层结构进行外量子效率的提升；另外，中国专利CN 101937967 B中所提出的技术方案：提供一反射衬底，位于所述反射衬底上的发光二极管管芯，其中，所述反射衬底朝向发光二极管管芯的一侧形成有一个以上的截顶锥形反射凹坑，发光二极管发出的光在截顶锥形反射凹坑的侧壁上会发生反射，反射后的光可到达发光二极管的出光面，而提高了发光二极管的出光率；中国专利CN 110462833 B中采用增加被动准直光学器件对不同方向的光进行准直处理。但是，在上述结构中：由于发光二极管与凹坑之间的存在空隙，导致单位面积内发光二极管有源区在凹坑所占面积的占比较低，当像素尺寸较小时(如0.5um)，则发光二极管有源区面积更小，无法在有限空间内充分利用发光二极管的面积的占比以提高显示亮度。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够有效提高micro LED显示器件的外量子效率，同时满足高像素密度，提高像素，从而全面提升产品性能的micro LED器件。
[0005]要解决以上所述的技术问题，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]本专利技术为一种micro LED器件，所述的micro LED器件包括CMOS晶圆衬底8，CMOS晶圆衬底8包含CMOS驱动电路和通孔9，所述的CMOS晶圆衬底8表面布置第二阳极层10，第二阳极层10上表面布置发光单元，发光单元为LED外延功能层2，外延功能层2由下到上依次为P型半导体层203、MQW层202、N型半导体层201，所述的N型半导体层201、MQW层202、P型半导体
层203设置为能够形成顶层窄、底层宽的结构。
[0007]所述的N型半导体层201、MQW层202、P型半导体层203的形状为抛物面结构或倒梯形结构，所述的外延功能层2构成抛物面结构时，复合发光区域MQW层202位于抛物面的焦点所在平面处，所述的发光单元外侧依次形成绝缘钝化层5、反射层6。
[0008]所述的第二阳极层10为在CMOS晶圆衬底8表面沉积金属Au形成的结构，第二阳极层10位置形成第二阳极1001，第二阳极1001设置为通过光刻工艺在第二阳极层10上的通孔9位置形成的结构。
[0009]所述的外延功能层2上表面还设置第一阳极层4，第一阳极层4设置为在外延功能层2的上表面，是沉积金属Cr/Al/Cr/Pt/Au形成的结构。
[0010]所述的第一阳极层4形成第一阳极401时，第一阳极401设置为通过光刻加刻蚀工艺使得第一阳极层4与外延功能层2共同构成倒梯形结构或抛物面结构，其中第第一阳极层4隔离后形成第一阳极401。
[0011]本专利技术还涉及一种micro LED器件的制造方法，所述的micro LED器件的制造方法的制造步骤为：
[0012]S1.提供包含CMOS驱动电路的CMOS晶圆衬底8，CMOS晶圆衬底8包含通孔9；
[0013]S2.对CMOS晶圆衬底8的表面进行清洁处理后，沉积金属Au形成第二阳极层10；通过光刻工艺在通孔9位置形成第二阳极1001；
[0014]S3.提供LED外延片，所述的LED外延片由下向上依次为衬底1、N型半导体层201、MQW层202、P型半导体层203；
[0015]S4.当外延功能层2设置为倒梯形结构时，在外延功能层2表面进行清洁后，在表面沉积金属SiO2/TiO2形成的DBR反射镜层3，通过光刻、刻蚀等工艺形成反射镜301，在反射镜301之间的凹槽中沉积形成第一阳极401；再通过采用光刻加刻蚀工艺使得反射镜301与外延功能层2形成梯形结构。
[0016]S5.当外延功能层2设置为抛物面结构时，对外延功能层2表面进行清洁后，在表面沉积金属Cr/Al/Cr/Pt/Au，形成第一阳极层4；采用光刻加刻蚀工艺使得第一阳极层4与外延功能层2共同构成抛物面结构，其中第一阳极层4隔离后形成第一阳极401。
[0017]形成第一阳极层401后，采用CVD、光刻、刻蚀工艺在发光单元表面沉积SiO2形成绝缘钝化层5，绝缘钝化层5位于外延功能层2与第一阳极401或延功能层2与反射镜301侧面；采用光学镀膜、光刻、刻蚀工艺在外延功能层2表面沉积反射层6，反射层6位于绝缘钝化层5的外侧。
[0018]所述的反射层6形成后，采用旋涂工艺对反射层6之间的光阻进行填充平坦化后进行固化；然后再将CMOS晶圆衬底8上的第一阳极与外延功能层2上的第二阳极进行对接对位。
[0019]在300℃下施加压力使得第一阳极的电极与第二阳极的电极发生键合反应；采用激光作用于N型半导体层201的工艺或CMP工艺或化学蚀刻工艺将衬底1进行剥离去除；采用溅射工艺在所有外延功能层2的N型半导体层201表面以及平坦化光阻表面形成透明导电共阴极ITO11。
[0020]采用本专利技术的技术方案，能得到以下的有益效果：
[0021]本专利技术所述的micro LED器件及其制造方法，采用利用外延结构的倒梯形、且反射
阳极+镜层结构构成的外延层底层结构提高外量子效率；利用LED结构中P型半导体、MQW、N型半导体形成顶层窄、底层宽的形状，外侧设置反射镜层提高器件的外量子效率；因此，通过用ITO+Al层的第一阳极结构，同外延层共同构成完成的抛物面结构进一步提高对MQW产生光子的提出的外量子效率。本专利技术所述的micro LED器件及其制造方法，结构简单，能够有效提高micro LED显示器件的外量子效率，同时满足高像素密度，提高像素，从而全面提升产品本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种micro LED器件，其特征在于：所述的micro LED器件包括CMOS晶圆衬底(8)，CMOS晶圆衬底(8)包含CMOS驱动电路和通孔(9)，所述的CMOS晶圆衬底(8)表面布置第二阳极层(10)，第二阳极层(10)上表面布置发光单元，发光单元为LED外延功能层(2)，外延功能层(2)由下到上依次为P型半导体层(203)、MQW层(202)、N型半导体层(201)，所述的N型半导体层(201)、MQW层(202)、P型半导体层(203)设置为能够形成顶层窄、底层宽的结构。2.根据权利要求1所述的micro LED器件，其特征在于：所述的N型半导体层(201)、MQW层(202)、P型半导体层(203)的形状为抛物面结构或倒梯形结构，所述的外延功能层(2)构成抛物面结构时，复合发光区域MQW层(202)位于抛物面的焦点所在平面处，所述的发光单元外侧依次形成绝缘钝化层(5)、反射层(6)。3.根据权利要求1或2所述的micro LED器件，其特征在于：所述的第二阳极层(10)为在CMOS晶圆衬底(8)表面沉积金属Au形成的结构，第二阳极层(10)位置形成第二阳极(1001)，第二阳极(1001)设置为通过光刻工艺在第二阳极层(10)上的通孔(9)位置形成的结构。4.根据权利要求1或2所述的micro LED器件，其特征在于：所述的外延功能层(2)上表面还设置第一阳极层(4)，第一阳极层(4)设置为在外延功能层(2)的上表面，是沉积金属Cr/Al/Cr/Pt/Au形成的结构。5.根据权利要求4所述的micro LED器件，其特征在于：所述的第一阳极层(4)形成第一阳极(401)时，第一阳极(401)设置为通过光刻加刻蚀工艺使得第一阳极层(4)与外延功能层(2)共同构成倒梯形结构或抛物面结构，其中第第一阳极层(4)隔离后形成第一阳极(401)。6.一种micro LED器件的制造方法，其特征在于：所述的micro LED器件的制造方法的制造步骤为：S1.提供包含CMOS驱动电路的CMOS晶圆衬底(8)，CMOS晶圆衬底(8)包含通孔(9)；S2.对CMOS晶圆衬底(8)的表面进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：王仕伟，任清江，张金金，王赛文，
申请(专利权)人：安徽熙泰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。