【技术实现步骤摘要】
本技术涉及显示用micro-led器件，具体涉及一种具有反射镜结构的微米尺寸正装发光二极管(micro-led)。
技术介绍
1、随着信息化时代的发展，显示技术已经成为实现信息交互的关键环节。micro-led以其自发光、高集成度、高效率、高稳定性和低功耗的优势，成为目前众多公司和研究者们的关注热点。相比较液晶显示(liquid crystal display，lcd)和有机发光二极管(organiclight-emitting diode，oled)，micro-led能够具有更加明显的显示优势。
2、当led芯片尺寸减小至微米级时，其比表面积(侧壁面积/体积)的比值会逐渐增加，侧壁出光量占据了总出光亮的大部分，不可忽略，由于芯片间距缩小，侧壁出光会串扰到相邻芯片，影响芯片的对比度、色纯度、饱和度等。且在芯片制备的过程中，刻蚀工艺会对芯片侧壁造成损伤，使得micro-led面临着更加严重的表面缺陷问题。最终降低了器件的外量子效率(eqe)。因此如何降低相邻像素之间的串扰、提高芯片的外量子效率，是当前的技术难点。
3、苏州大学的杨帆等人的《一种micro-led器件》通过刻蚀出隔离槽，并在隔离槽上沉积绝缘层的方法来有效减少侧壁损伤。但此方法对micro芯片的发光效率提升有限，不能从根本上减小刻蚀带来的侧壁损伤问题，因此，有必要对器件结构进行优化。
技术实现思路
1、本技术针对gan基micro-led器件，公开具有反射镜结构的微米尺寸正装led器件，本技术在
2、本技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。
3、具有反射镜结构的微米尺寸正装led器件，包括外延结构、金属反射层、曲面形状的封装胶；
4、所述外延结构基于gan外延材料制备而成，包括从下至上设置的衬底、n型gan层、多量子阱(mqws)层、p型gan层；
5、所述n型gan层包括刻蚀露出的第一n型gan层和刻蚀形成的台面状的第二n型gan层；
6、其中，第一n型gan层设置于衬底上，第二n型gan层位于第一n型gan层上表面中心；多量子阱(mqws)层设置于第二n型gan层上，p型gan层位于多量子阱(mqws)层上；p型gan层、量子阱层和第二n型gan层形成台状结构；
7、第一n型gan层上表面沉积有n电极，p型gan层的上表面沉积有p电极；
8、在台状结构的侧壁沉积有钝化层；在p型gan层上表面除沉积p电极外的位置，设置有钝化层；在第一n型gan层上表面除沉积n电极外的位置设置有钝化层，在金属反射层以及没有金属反射层沉积的曲面形状的封装胶上表面设置有钝化层。
9、进一步的，曲面形状的封装胶设置于第一n型gan层上表面，紧贴并环绕第二n型gan层，曲面形状的封装胶的曲面朝上。
10、进一步的，金属反射层沉积于曲面形状的封装胶(8)的曲面内壁上，构成反射镜结构。
11、进一步的，所述金属反射层由cr、al、ti、au四层金属构成。
12、进一步的，所述金属反射层与所述台状结构的侧壁上所沉积的钝化层构成了侧壁场板结构，侧壁场板结构用于耗尽p型gan层边缘的载流子，降低器件边缘的空穴浓度。
13、进一步的，第二n型gan层、多量子阱(mqws)层和p型gan层的总高度为800nm～1.2μm。
14、进一步的，钝化层的厚度为500nm～1μm。进一步的，优选钝化层的厚度500nm。
15、进一步的，所述钝化层是利用等离子体增强化学气相沉积(pecvd)生长成的。
16、进一步的，所述金属反射层的厚度为优选1.25μm。
17、本技术的上述具有反射镜结构的微米尺寸正装led器件可以通过如下步骤制得：
18、s1、利用icp刻蚀技术，将mesa台面结构转移到gan基外延层上，直至暴露刻蚀露出的n-gan层，得到刻蚀露出的第一n型gan层、第二n型gan层、多量子阱层和p型gan层，随后去除光刻胶；
19、s2、生长钝化层，结合光刻技术形成光刻胶掩膜层，随后利用icp刻蚀技术刻蚀第一n型gan层上表面和p型gan层上表面需要生长电极的区域，直至钝化层完全去除，暴露出需要生长电极的区域，接着去除光刻胶；
20、s3、在第一n型gan层上表面制备曲面形状的封装胶；
21、s4、采用电子束蒸镀技术在曲面形状的封装胶的内壁上表面蒸镀反射层金属，形成曲面反射镜结构；
22、s5、在刻蚀露出的p-gan层的上表面没有了钝化层的圆中心区域和第一n型gan层上表面分别制备p电极和n电极。
23、步骤s1中，利用icp刻蚀技术时，调节icp刻蚀功率为180～365w，rf功率为250～500w，进行刻蚀6min～7min50s。
24、步骤s1中，刻蚀形成的台面状的第二n型gan层、多量子阱层和p型gan层的总高度为800nm～1.2μm。
25、步骤s2中，利用等离子体增强化学气相沉积生长钝化层500nm～1μm。步骤s3中，将含有曲面结构的封装模具覆盖于刻蚀暴露出的第一n型gan层上表面，向封装模具中注入封装胶，待封装胶完全填充且凝固后，形成曲面形状的封装胶，移走所述封装模具。
26、步骤s5中，制备电极时，采用负性光刻胶和电子束蒸发技术蒸镀cr/al/ti/au，并结合金属剥离技术，在刻蚀露出的p-gan层的上表面没有了钝化层的圆中心区域和第一n型gan层上表面没有了钝化层的区域分别制备p电极和n电极。
27、与现有技术相比，本技术具有如下优点和有益效果：
28、1)本技术通过设置曲面反射镜可使micro-led芯片侧壁出射的光以接近垂直的方向出射，降低了相邻micro-led芯片相互间的串扰现象，提高芯片的显示质量。
29、2)本技术的具有反射镜结构的微米尺寸正装led器件，采用微米孔阵列，可以在没有改变p-gan体积的情况下让更多的空穴参与到多量子阱中的辐射复合中。
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1.具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，包括外延结构、金属反射层(9)、曲面形状的封装胶(8)；
2.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，曲面形状的封装胶(8)设置于第一N型GaN层(21)上表面，紧贴并环绕第二N型GaN层(22)，曲面形状的封装胶(8)的曲面朝上。
3.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，金属反射层(9)沉积于曲面形状的封装胶(8)的曲面内壁上，构成反射镜结构(10)。
4.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，所述金属反射层(9)由Cr、Al、Ti、Au四层金属构成。
5.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，所述金属反射层(9)与所述台状结构的侧壁上所沉积的钝化层(5)构成了侧壁场板结构，侧壁场板结构用于耗尽P型GaN层(4)边缘的载流子，降低器件边缘的空穴浓度。
6.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，第二
7.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，钝化层(5)的厚度为500nm～1μm。
8.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，钝化层(5)的厚度500nm。
9.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，所述钝化层(5)是利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)生长成的。
10.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装LED器件，其特征在于，所述金属反射层(9)的厚度为1.25μm。
...【技术特征摘要】
1.具有反射镜结构的微米尺寸正装led器件，其特征在于，包括外延结构、金属反射层(9)、曲面形状的封装胶(8)；
2.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装led器件，其特征在于，曲面形状的封装胶(8)设置于第一n型gan层(21)上表面，紧贴并环绕第二n型gan层(22)，曲面形状的封装胶(8)的曲面朝上。
3.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装led器件，其特征在于，金属反射层(9)沉积于曲面形状的封装胶(8)的曲面内壁上，构成反射镜结构(10)。
4.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装led器件，其特征在于，所述金属反射层(9)由cr、al、ti、au四层金属构成。
5.根据权利要求1所述的具有反射镜结构的微米尺寸正装led器件，其特征在于，所述金属反射层(9)与所述台状结构的侧壁上所沉积的钝化层(5)构成了侧壁场板结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪，耿魁伟，徐香琴，
申请(专利权)人：中山市华南理工大学现代产业技术研究院，
类型：新型
国别省市：
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