一种光电集成器件及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光电集成器件及其制作方法，包括：多个有序排列的基本单元，所述基本单元包括多量子阱MicroLED和垂直结构GaN MOSFET；所述蓝宝石衬底的顶层设有键合介质层，所述蓝宝石衬底的底层为器件的出光面；所述多量子阱Micro LED设于键合介质层的顶层；所述垂直结构GaN MOSFET设于多量子阱Micro LED的上方，所述垂直结构GaN MOSFET的漏区与所述多量子阱Micro LED的N区通过共享二极管N

【技术实现步骤摘要】
一种光电集成器件及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种光电集成器件及制备方法，属于集成光电子


技术介绍

[0002]III
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V族半导体GaN及其合金的能带间隙覆盖了从红外到可见光的光谱范围，在固态照明、显示、高密度存储以及水下通信等领域已经取得巨大的成功。同时，GaN基晶体管技术近年来亦受到业界的重视，发展迅速，在大功率和高频器件等方面显示出诱人的应用前景。目前GaN在光电技术与电子技术上的研究彼此独立，而在实际应用中光电技术又与电子技术密不可分、相互依赖，例如GaN发光二极管（LED）必须通过电子晶体管电路进行驱动，现有的电子晶体管电路都是基于硅基平台单独制作并通过片外封装的形式与光电组件进行电学连接。
[0003]将GaN光电器件和电子器件集成到同一平台上，构成所谓的光电单片集成电路，同传统的片外封装互连相比，具有体积小、重量轻、成本低、速度快、寄生少、功能多以及可靠性高等显著优势。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种光电集成器件及制备方法，以解决现有的电子晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电集成器件，其特征在于，包括：多个有序排列的基本单元，所述基本单元包括多量子阱MicroLED 和垂直结构GaN MOSFET ；蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底的顶层设有键合介质层，所述蓝宝石衬底的底层为器件的出光面；所述多量子阱Micro LED 设于键合介质层的顶层；所述垂直结构GaN MOSFET 设于多量子阱Micro LED 的上方，所述垂直结构GaN MOSFET 的漏区与所述多量子阱Micro LED 的N区通过共享二极管N
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GaN结构层串联。2. 根据权利要求1所述的光电集成器件，其特征在于，所述多量子阱Micro LED 的有源区域自下而上依次包括二极管P
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GaN结构层、二极管多量子阱结构层和二极管N
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GaN结构层，所述基本单元四周设有二极管正极，并与二极管P
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GaN结构层直接接触，所述二极管正极呈现网格状分布。3. 根据权利要求1所述的光电集成器件，其特征在于，所述垂直结构GaN MOSFET 自下而上依次包括二极管N
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GaN结构层、晶体管P
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GaN沟道层、晶体管源区N
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GaN结构层和晶体管源极金属层；其中，二极管N
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GaN结构层、晶体管P
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GaN沟道层和晶体管源区N
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GaN结构层的侧壁上覆盖有晶体管栅极金属层，在所述晶体管栅极金属层的外侧设有隔离有栅极介质层。4.根据权利要求3所述的光电集成器件，其特征在于，所述晶体管P
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GaN沟道层和晶体管源区N
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GaN结构层的侧壁倾角小于90度。5.一种采用权利要求1
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4任一项所述的光电集成器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：第一步，在集成芯片外延片背面的蓝宝石上涂覆一层光刻胶并光刻，在出光面形成图形化的结构；第二步，在集成芯片外延片上涂覆一层光刻胶，利用光刻胶回流方法形成侧壁倾角，光刻后暴露出平台上需要刻蚀的区域，刻蚀到二极管N<...

【专利技术属性】
技术研发人员：严嘉彬，石帆，杨凌云，吴洁，戴叶玲，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：