基于纳米线MOSFET的压控LED及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于纳米线MOSFET的压控LED及其制备方法，所述基于纳米线MOSFET的压控LED包括一个垂直结构的压控LED和一个纳米线MOSFET，两个结构在电学上串联，共用二极管N型GaN层，省去了压控LED的负电极和纳米线MOSFET的正电极。本发明专利技术通过将纳米线MOSFET在电学上以串联的形式作用在LED上，将电流控制型LED器件转换为电压控制型器件，简化了LED的控制电路；MOSFET采用纳米线阵列的结构，提升其驱动能力；本发明专利技术还采用导电的硅衬底作为转移衬底，有助于提升器件工作的功率范围；此外，本发明专利技术的结构紧凑、体积小、功耗低、速度快、可靠性高、可批量化制造。可批量化制造。可批量化制造。

【技术实现步骤摘要】
基于纳米线MOSFET的压控LED及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种集成光电子
，特别是涉及一种基于纳米线MOSFET的压控LED及其制备方法。

技术介绍

[0002]发光二极管（Light
‑
Emitting Diode，LED）是一种固态的半导体器件，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，能高效地将电能转换为光能；LED 也被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域，根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。独立的LED为电流驱动型器件，工作中通常需要复杂的控制回路来保持电流恒定，以及电压过载保护方案来防止器件被高压击穿。随着半导体技术的发展，光电集成电路是LED未来发展的一个重要方向，通过控制LED的驱动电流，将LED转换为电压控制型器件，极大地简化实际应用中LED的控制电路是发展旅途中重要的一个环节，以上技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米线MOSFET的压控LED，其特征在于，所述基于纳米线MOSFET的压控LED包括：一个垂直结构的压控LED和一个纳米线MOSFET，两个结构在电学上串联；所述垂直结构的压控LED包括：硅衬底；正电极，位于所述硅衬底的底部；导电层，位于所述硅衬底的上方，包括转移键合层和P接触电极；有源层，位于所述导电层的上方，所述有源层包括二极管P型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层及二极管N型GaN层；所述纳米线MOSFET包括：纳米线，位于所述二极管N型GaN层及其上方，同时，所述二极管N型GaN层也是纳米线的漏区，所述纳米线自下而上的层结构依次包括二极管N型GaN层、纳米沟道层、纳米线源区；栅极介质层，位于所述纳米线的侧壁，以及所述纳米线之间所述二极管N型GaN层的凹槽表面上；栅极金属，位于所述栅极介质层形成的凹槽中，所述栅极金属的顶部高于所述纳米线沟道层的顶部；电学隔离层，位于所述栅极金属上方，所述电学隔离层的顶部与所述纳米线源区的顶部持平；透明导电电极，位于所述电学隔离层和所述纳米线源区的上方；负电极，网格状，位于所述透明导电电极的上方。2.根据权利要求1所述的基于纳米线MOSFET的压控LED，其特征在于：所述硅衬底材料为高掺杂的单晶硅，电阻率小于0.01Ω
·
m。3.根据权利要求1所述的基于纳米线MOSFET的压控LED，其特征在于：所述转移键合层材料为AnSn；所述P接触电极材料为Ni合金或Au合金。4.根据权利要求1所述的基于纳米线MOSFET的压控LED，其特征在于：所述透明导电电极的材料为ITO。5.根据权利要求1所述的基于纳米线MOSFET的压控LED，其特征在于：所述纳米线沿着垂直方向，水平截面的形状包括圆形、矩形及不规则多边形中的至少一种，水平截面的最大宽度小于100nm。6.根据权利要求1所述的基于纳米线MOSFET的压控LED，其特征在于：相邻两个所述纳米线的间距大于100nm。7.根据权利要求1所述的基于纳米线MOSFET的压控LED，其特征在于：所述栅极介质层的材料为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛及二氧化铪中的一种或两种以上的组合；所述电学隔离层的材料为二氧化硅、氮化硅、二氧化钛及二氧化铪中的一种或两种以上的组合。8.一种基于纳米线MOSFET的压控LED的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：S11：提供LED基片，所述LED基片由下至上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂芝，马丙乾，许剑，
申请(专利权)人：上海南麟电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：