含有量子阱的外延片、蓝绿双色Micro-LED阵列芯片及制备方法技术

一种含有量子阱的外延片、蓝绿双色Micro‑LED阵列芯片及其制备方法。该外延片，包括：由下至上依次设置的蓝宝石衬底、第一掺杂层、蓝光多量子阱层、第二掺杂层、第三掺杂层、绿光多量子阱层和第四掺杂层；所述第一掺杂层、蓝光多量子阱层、第二掺杂层、第三掺杂层、绿光多量子阱层和第四掺杂层设置在岛状结构之上。本发明专利技术中设计的单基板蓝绿双色Micro‑LED阵列可以实现子像素分别发出蓝光和绿光，在单个晶圆上实现多色Micro‑LED阵列的生长与制备，能够解决巨量转移中随着Micro‑LED芯片尺寸缩小带来的转移、接合技术成本和难度增加的问题。同时，在单个晶圆上实现多色Micro‑LED阵列的生长与制备，可极大提高Micro‑LED显示器的像素密度，实现超高解析度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体，特别是涉及一种含有量子阱的外延片、蓝绿双色micro-led阵列芯片及其制备方法。

技术介绍

1、micro-led已成为下一代显示器，被视为显示领域最具潜力的技术。相比起lcd和oled，micro-led拥有无机led高效率、高亮度、高可靠度及反应时间的优点，而且也更容易实现节能效果。另外，micro-led的发光效率和发光能量密度比lcd和oled更高，其中高发光效率令micro-led的功率消耗量约为lcd的10％、oled的50％，而高发光能量密度让micro-led达到同等亮度只需要oled的10％左右的涂覆面积，还能够达到超高的1500ppi(像素密度)，各项指标在理论上都非常棒。除此之外，micro-led适用于非常多的应用场景，包括可穿戴智能设备、手机、电视，甚至是超大型荧幕，应用前景十分广泛。micro-led对比lcd和oled有着非常明显的显示效果和应用场景的优势。但是，micro-led在商业化过程中存在很多挑战。由于外延材料不同，生长工艺不同，在同一晶圆上同时生长可以寻址三种不同颜色的有源区是很困难的，而且本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含有量子阱的外延片，其特征在于，包括：由下至上依次设置的蓝宝石衬底、第一掺杂层、蓝光多量子阱层、第二掺杂层、第三掺杂层、绿光多量子阱层和第四掺杂层；所述第一掺杂层、蓝光多量子阱层、第二掺杂层、第三掺杂层、绿光多量子阱层和第四掺杂层设置在岛状结构之上。

2.如权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述蓝光和绿光多量子阱层的量子阱为向下凹陷的三角形能级量子阱；优选地，所述蓝光和绿光多量子阱层分别包括十个周期的量子阱，前三个所述周期的量子阱为低温量子阱，后七个所述周期的量子阱用于负责电子与空穴的复合；更优选地，每个所述周期的量子阱的阱宽为2～5nm，垒宽为10～15nm；优选...

【技术特征摘要】

1.一种含有量子阱的外延片，其特征在于，包括：由下至上依次设置的蓝宝石衬底、第一掺杂层、蓝光多量子阱层、第二掺杂层、第三掺杂层、绿光多量子阱层和第四掺杂层；所述第一掺杂层、蓝光多量子阱层、第二掺杂层、第三掺杂层、绿光多量子阱层和第四掺杂层设置在岛状结构之上。

2.如权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述蓝光和绿光多量子阱层的量子阱为向下凹陷的三角形能级量子阱；优选地，所述蓝光和绿光多量子阱层分别包括十个周期的量子阱，前三个所述周期的量子阱为低温量子阱，后七个所述周期的量子阱用于负责电子与空穴的复合；更优选地，每个所述周期的量子阱的阱宽为2～5nm，垒宽为10～15nm；优选地，所述蓝光量子阱的in组分掺杂含量为14～20％，所述绿光量子阱的in组分掺杂含量为24～32％。

3.如权利要求1或2所述的外延片，其特征在于，所述第一掺杂层包括由下至上依次设置的低温gan缓冲层、无掺杂u-gan层和n型掺杂n-type gan层；第二掺杂层包括p型掺杂p-type gan层；第三掺杂层包括n型掺杂n-type gan层；第四掺杂层包括p型掺杂p-type gan层；优选地，所述低温gan缓冲层的厚度为10nm～20nm，所述无掺杂u-gan层的厚度为2μm～5μm...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏萍，张纯，马建设，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：