一种micro-LED及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种micro

【技术实现步骤摘要】
一种micro
‑
LED及其制备方法


[0001]本专利技术涉及二极管
，具体涉及一种micro
‑
LED及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会生产力及科学技术的不断发展，虚拟现实技术(VR)及增强现实 技术(AR)在不同领域的应用越来越广泛，因此，各行各业对于虚拟现实技术 (VR)及增强现实技术(AR)的需求也日益增长，由于micro
‑
LED芯片尺寸小、 集成度高和自发光等特点,在虚拟现实技术(VR)及增强现实技术(AR)的显 示的亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具 有巨大的优势。micro
‑
LED是以自发光的微米量级的LED为发光像素单元，将 其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。因此随着未来对虚拟现 实技术(VR)及增强现实技术(AR)的需求也日益增长，micro
‑
LED在虚拟现 实技术(VR)及增强现实技术(AR)中占据的地位越来越重要。
[0003]目前比较常见的micro
‑
LED的主体材料为AlGaInN材料，AlGaInN体系 micro
‑
LED热稳定性能较好，不会随着温度的变化而影响发光效率，但是，在 AlGaInN体系micro
‑
LED为了提高P型氮化镓的有效掺杂，会采用低温生长， 低温生长的P型氮化镓的C杂质浓度较高，而P型氮化镓中的C和Mg等原子 会扩散至发光层中，降低发光层中量子阱的晶体质量，使得内量子效率降低， 从而影响发光层的电子
‑
空穴的复合效率，降低micro
‑
LED的发光效率。
[0004]因此，现有的AlGaInN体系micro
‑
LED普遍存在外延层中杂质扩散至发光 层中，导致发光效率低下的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种micro
‑
LED及其制备方 法，旨在解决现有技术中外延层中杂质扩散至发光层中，导致发光效率低下的 技术问题。
[0006]本专利技术的一方面在于提供一种micro
‑
LED，应用于红光micro
‑
LED，所述 micro
‑
LED包括：
[0007]衬底；
[0008]在所述衬底上依次设有红光外延准备层、N型In
b
Ga1‑
b
N/GaN层、发光层、 电子阻挡层、P型In
f
Ga1‑
f
N层及接触层；
[0009]在所述发光层与电子阻挡层之间设有一波导层，所述波导层为In
e
Ga1‑
e
N薄 膜层，其中，In的组分e为0.01
‑
0.1。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过本专利技术提供的micro
‑
LED， 在发光层与电子阻挡层之间设有一波导层，该波导层为In
e
Ga1‑
e
N薄膜层，能阻 挡后续外延生长的外延层中的C、Mg、Al等原子扩散到发光层中，从而提高发 光层中电子
‑
空穴的辐射复合效率，提高micro
‑
LED的发光效率，同时，该波导 层可以阻挡N型In
b
Ga1‑
b
N/GaN层的电子溢流至P型In
f
Ga1‑
f
N层，减少载流子 的泄露，进一步提高电子
‑
空穴的辐射复合效率，进一步提
高了micro
‑
LED的发 光效率，从而解决了普遍存在外延层中杂质扩散至发光层中，导致发光效率低 下的技术问题。除此之外，图形化复合衬底有助于外延层的生长，能够有效减 少穿透位错密度，提高外延层的晶体质量。
[0011]根据上述技术方案的一方面，所述波导层的厚度为5
‑
10nm。
[0012]根据上述技术方案的一方面，所述N型In
b
Ga1‑
b
N/GaN层为若干个周期超晶 格结构，其中，In
b
Ga1‑
b
N薄膜层的厚度为1
‑
5nm，In的组分b为0.01
‑
0.1，GaN 薄膜层的厚度为10
‑
50nm。
[0013]根据上述技术方案的一方面，所述P型In
f
Ga1‑
f
N层的厚度为100
‑
200nm， 其中，In的组分f为0.01
‑
0.1。
[0014]根据上述技术方案的一方面，所述发光层为多量子阱层结构，包括若干个 周期In
c
Ga1‑
c
N阱层与In
d
Ga1‑
d
N垒层，其中，In
c
Ga1‑
c
N阱层的厚度为1
‑
5nm，In 的组分c为0.3
‑
0.5，In
d
Ga1‑
d
N垒层的厚度为5
‑
15nm，In的组分d为0.01
‑
0.1。
[0015]根据上述技术方案的一方面，所述衬底上设有一掩膜层，利用纳米压印或 光刻将所述掩膜层刻蚀成特定图形，形成图形化复合衬底。
[0016]根据上述技术方案的一方面，所述红光外延准备层为In
a
Ga1‑
a
N薄膜层，其 中，所述红光外延准备层的厚度为100
‑
2000nm，In的组分a为0
‑
0.2。
[0017]根据上述技术方案的一方面，所述接触层为掺杂In
g
Ga1‑
g
N薄膜层，所述掺 杂In
g
Ga1‑
g
N薄膜层的厚度为5
‑
30nm，In的组分g为0.01
‑
0.1。
[0018]本专利技术的一方面在于提供一种micro
‑
LED的制备方法，所述制备方法包括：
[0019]提供一衬底；
[0020]在所述衬底上生长掩膜层以形成图形化复合衬底；
[0021]在所述图形化复合衬底上依次生长红光外延准备层、N型In
b
Ga1‑
b
N/GaN层、 发光层、电子阻挡层、P型In
f
Ga1‑
f
N层及接触层；
[0022]通过在发光层及电子阻挡层之间外延生长一波导层，其中，所述波导层为 In
e
Ga1‑
e
N薄膜层，其中，In的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种micro
‑
LED，应用于红光micro
‑
LED，其特征在于，所述micro
‑
LED包括：衬底；在所述衬底上依次设有红光外延准备层、N型In
b
Ga1‑
b
N/GaN层、发光层、电子阻挡层、P型In
f
Ga1‑
f
N层及接触层；在所述发光层与电子阻挡层之间设有一波导层，所述波导层为In
e
Ga1‑
e
N薄膜层，其中，In的组分e为0.01
‑
0.1。2.根据权利要求1所述的micro
‑
LED，其特征在于，所述波导层的厚度为5
‑
10nm。3.根据权利要求1所述的micro
‑
LED，其特征在于，所述N型In
b
Ga1‑
b
N/GaN层为若干个周期超晶格结构，其中，In
b
Ga1‑
b
N薄膜层的厚度为1
‑
5nm，In的组分b为0.01
‑
0.1，GaN薄膜层的厚度为10
‑
50nm。4.根据权利要求1所述的micro
‑
LED，其特征在于，所述P型In
f
Ga1‑
f
N层的厚度为100
‑
200nm，其中，In的组分f为0.01
‑
0.1。5.根据权利要求1所述的micro
‑
LED，其特征在于，所述发光层为多量子阱层结构，包括若干个周期In
c
Ga1‑
c
N阱层与In
d
Ga1‑
d
N垒层，其中，In
c
Ga1‑
c
N阱层的厚度为1
‑
5nm，In的组分c为0.3
‑
0...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾家明，郑文杰，程龙，胡加辉，刘春杨，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：