一种MicroLED芯片制造技术

本申请公开了一种Micro LED芯片，通过在衬底的第一表面依次沉积缓冲层、第一型导电层、有源区、第二型导电层、反射结构、保护层、第一电极、第二电极和非导电DBR反射结构，并将所述非导电DBR反射结构设置于所述第一电极和所述第二电极之间，且所述非导电DBR反射结构的厚度不小于所述第一电极或所述第二电极的厚度；其中，所述第一导电通道贯穿所述保护层、所述反射结构、所述第二型导电层和所述有源区与所述第一型导电层形成电连接；所述第二导电通道贯穿所述保护层和所述反射结构与所述第二型导电层形成电连接。应用本实用新型专利技术提供的技术方案，可有效避免芯片制作过程中的发光面积的损耗，有效提高MicroLED芯片的发光效率。有效提高MicroLED芯片的发光效率。有效提高MicroLED芯片的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种Micro LED芯片


[0001]本技术涉及半导体制作
，尤其是涉及一种Micro LED芯片。

技术介绍

[0002]微发光二极体显示器(Micro LED Display)为新一代的显示技术，结构是微型化LED阵列，也就是将LED结构设计进行薄膜化、微小化与阵列化，使其体积约为目前主流LED大小的1％，每一个像素都能定址、单独驱动发光，将像素点的距离由原本的毫米级降到微米级。承继了LED的特性，Micro LED优点包括低功耗、高亮度、超高分辨率与色彩饱和度、反应速度快、超省电、寿命较长、效率较高等，其功率消耗量约为LCD的10％、OLED的50％。而与同样是自发光显示的OLED相较之下，亮度比其高30倍，且分辨率可达1500PPI(像素密度)，相当于Apple Watch采用OLED面板达到300PPI的5倍之多，此外，具有较佳的材料稳定性与无影像烙印的优势。
[0003]目前，Micro LED的技术发展方向主要有三种：1、Chip bonding(芯片级焊接)：将LED直接进行切割成微米等级的Micro LED chip(含磊晶薄膜和基板)，利用SMT技术或COB技术，将微米等级的Micro LED chip一颗一颗键接于显示基板上。2、Waferbonding(外延级焊接)：在LED的磊晶薄膜层上用感应耦合等离子离子蚀刻(ICP)，直接形成微米等级的Micro LED磊晶薄膜结构，此结构之固定间距即为显示画素所需的间距，再将LED晶圆(含磊晶层和基板)直接键接于驱动电路基板上，最后使用物理或化学机制剥离基板，仅剩4～5μm的Micro LED磊晶薄膜结构于驱动电路基板上形成显示画素。3、Thin filmtransfer(薄膜转移)：使用物理或化学机制剥离LED基板，以一暂时基板承载LED磊晶薄膜层，再利用感应耦合等离子离子蚀刻，形成微米等级的Micro LED磊晶薄膜结构；或者，先利用感应耦合等离子离子蚀刻，形成微米等级的Micro LED磊晶薄膜结构，再使用物理或化学机制剥离LED基板，以一暂时基板承载LED磊晶薄膜结构，最后，根据驱动电路基板上所需的显示画素点间距，利用具有选择性的转移治具，将Micro LED磊晶薄膜结构进行批量转移，键接于驱动电路基板上形成显示画素。
[0004]现有技术中，在采用上述的Waferbonding技术时，由于最后剥离基板，因此会在剥离掉基板前制作同侧电极，采用下面的两个同侧电极键接于驱动电路。但是，由于Micro LED的芯片面积小，芯片数量多，每个单元的芯片都需要做同侧电极，导致整个Micro LED算起来发光区的损失严重，因此电光效率明显下降。并且由于目前主流的穿戴设备或手机等的显示屏幕要求功耗小，所以降低发光效率会导致地升高功耗。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了一种Micro LED芯片，可有效避免芯片制作过程中的发光面积的损耗，有效提高Micro LED芯片的发光效率。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种Micro LED芯片，所述Micro LED芯片包括：
[0008]衬底，所述衬底具有第一表面；
[0009]设置在所述第一表面的外延发光结构，所述外延发光结构包括在所述第一表面依次沉积的缓冲层、第一型导电层、有源区和第二型导电层；
[0010]设置在所述第二型导电层背离所述有源区一侧表面的反射结构；
[0011]设置在所述反射结构背离所述第二型导电层一侧表面的保护层；
[0012]设置在所述保护层背离所述反射结构一侧表面的第一电极、第二电极和非导电DBR反射结构，所述非导电DBR反射结构位于所述第一电极和所述第二电极之间，且所述非导电DBR反射结构的厚度不小于所述第一电极或所述第二电极的厚度；
[0013]其中，所述保护层具有第一导电通道和第二导电通道，所述第一导电通道贯穿所述保护层、所述反射结构、所述第二型导电层和所述有源区，所述第一电极通过所述第一导电通道与所述第一型导电层形成电连接；所述第二导电通道贯穿所述保护层和所述反射结构，所述第二电极通过所述第二导电通道与所述第二型导电层形成电连接。
[0014]优选的，在上述的Micro LED芯片中，所述反射结构的纵横比小于3：1。
[0015]优选的，在上述的Micro LED芯片中，所述反射结构的长度小于100um，宽度小于90um。
[0016]优选的，在上述的Micro LED芯片中，所述反射结构的材料为金属反射材料、或非金属DBR反射材料、或所述金属反射材料与所述非金属DBR反射材料的复合材料。
[0017]优选的，在上述的Micro LED芯片中，所述金属反射材料为Au、Ag、Al、Pt和Cu中的任意一种或多种组合。
[0018]优选的，在上述的Micro LED芯片中，所述非金属DBR反射材料为由。
[0019]优选的，在上述的Micro LED芯片中，所述外延发光结构至少包括第一型导电层、有源区和第二型导电层；
[0020]所述有源区的材料为AlGaInN、AlGaInP或AlGaInAsP。
[0021]优选的，在上述的Micro LED芯片中，至少包括两个电极，且所述两个电极均设置在所述外延发光结构的同一侧，所述两个电极的面积不小于所述Micro LED芯片面积的50％。
[0022]优选的，在上述的Micro LED芯片中，还包括：
[0023]设置在所述第二型导电层与所述反射结构之间的透明导电层；
[0024]设置在所述第一导电通道内侧壁上的绝缘层。
[0025]通过上述描述可知，在本技术技术方案提供的Micro LED芯片中，将第一电极和第二电极设置在外延发光结构的同一侧，并分别与对应导电层形成电连接，可有效避免芯片制作过程中的发光面积的损耗，有效提高Micro LED芯片的发光效率，还可以使Micro LED芯片的尺寸进一步缩小，进而能进一步提升微型发光二极管器件的集成度，提高显示分辨率。
[0026]同时，将非导电DBR反射结构设置于第一电极和所述第二电极之间，并且所述非导电DBR反射结构的厚度不小于所述第一电极或所述第二电极的厚度，可有效避免Micro LED芯片由于芯片尺寸小而引起两个电极距离过近，导致键合焊接于TFT等电路板时候焊接材料容易外溢引起电极短路的问题。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Micro LED芯片，其特征在于，所述Micro LED芯片包括：衬底，所述衬底具有第一表面；设置在所述第一表面的外延发光结构，所述外延发光结构包括在所述第一表面依次沉积的缓冲层、第一型导电层、有源区和第二型导电层；设置在所述第二型导电层背离所述有源区一侧表面的反射结构；设置在所述反射结构背离所述第二型导电层一侧表面的保护层；设置在所述保护层背离所述反射结构一侧表面的第一电极、第二电极和非导电DBR反射结构，所述非导电DBR反射结构位于所述第一电极和所述第二电极之间，且所述非导电DBR反射结构的厚度不小于所述第一电极或所述第二电极的厚度；其中，所述保护层具有第一导电通道和第二导电通道，所述第一导电通道贯穿所述保护层、所述反射结构、所述第二型导电层和所述有源区，所述第一电极通过所述第一导电通道与所述第一型导电层形成电连接；所述第二导电通道贯穿所述保护层和所述反射结构，所述第二电极通过所述第二导电通道与所述第二型导电层形成电连接。2.根据权利要求1所述的Micro LED芯片，其特征在于，所述反射结构的纵横比小于3：1。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志伟，陈凯轩，柯志杰，蔡建九，艾国齐，谈江乔，江方，
申请(专利权)人：厦门未来显示技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：