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垂直型发光二极管及发光装置制造方法及图纸

技术编号:41418272 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-21 20:51
本发明专利技术涉及半导体制造技术领域,特别涉及一种垂直型发光二极管,其包括衬底、半导体叠层和绝缘布植层,半导体叠层设置在衬底之上,半导体叠层包括在衬底之上依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层,绝缘布植层形成在半导体叠层内以将半导体叠层分割成至少二个的独立的芯粒。借由绝缘布植层形成在半导体叠层内的设置,无需开设凹槽和无需使用PI胶,便能够实现芯粒与芯粒之间的小间距和彼此绝缘独立,保证垂直型发光二极管的光电品质,并且使得垂直型发光二极管的表面更为平坦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造,特别涉及一种垂直型发光二极管及发光装置


技术介绍

1、发光二极管(light emitting diode,简称led)为半导体发光元件,通常是由如gan、gaas、gap、gaasp等半导体制成,其核心是具有发光特性的pn结。led具有发光强度大、效率高、体积小、使用寿命长等优点,被认为是当前最具有潜力的光源之一。led已经广泛应用于照明、监控指挥、高清演播、高端影院、办公显示、会议交互、虚拟现实等领域。

2、micro led显示技术与其他显示技术相比具有高亮度、高对比度、高分辨率、高可靠性、长寿命、低能耗等优势,应用在手表、柔性屏、微显示等方面,有着十分巨大的应用潜能,被认为是新一代光显示技术。

3、目前,针对ar等产品,其所需要的芯片尺寸非常小,通常是要将芯粒与芯粒之间的间距控制在5μm以内,而要做出此种间距小于5μm的led,考量到目前工艺的极限与成本,通常都是要做成垂直式led。现有的制作垂直式led的工艺制程主要为:先将晶圆(wafer)键合到硅衬底或硅-cmos上,再进行后续的芯片工艺制程,而对于芯粒与芯粒极小的间距,由于存在较大的深宽比,干蚀刻非常难以处理,且对于蚀刻后的高低差,电极(通常使用透明电极如ito等)爬坡问题会显现出来而导致ito断裂。

4、如图1所示,目前已有部分厂家采用pi胶(胶带聚酰亚胺胶)来填满芯粒与芯粒之间的间距,来解决上述的关于蚀刻后的高低差的问题,但是由于pi胶的耐热性较差,在退火处理阶段,pi胶会因为受到高温影响而损伤到芯粒表面,还是会造成表面具有一定程度的高低差,影响ito的跨接导致无法整面全亮(如图2所示,2个虚线圆圈圈出的区域的ito存在断裂风险),影响最终光电品质。

5、需要说明的是,公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种垂直型发光二极管,其包括衬底、半导体叠层和绝缘布植层。

2、半导体叠层设置在衬底之上,半导体叠层包括在衬底之上依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层,绝缘布植层形成在半导体叠层内以将半导体叠层分割成至少二个的独立的芯粒。

3、在一些实施例中,绝缘布植层是自第二半导体层的上表面向下延伸至所第一半导体层内。

4、在一些实施例中,绝缘布植层是以离子布植的方式直接形成在半导体叠层内。

5、在一些实施例中,绝缘布植层的材料包括h原子、ar原子、n原子或he原子。

6、在一些实施例中,至少二个的独立的芯粒彼此绝缘。

7、在一些实施例中,各独立的芯粒均包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层。

8、在一些实施例中,相邻二个绝缘布植层之间的间距小于等于5μm。

9、在一些实施例中,绝缘布植层的宽度小于等于2μm。

10、在一些实施例中,绝缘布植层的厚度范围为1.5~2μm。

11、在一些实施例中,半导体叠层的厚度小于等于2μm。

12、在一些实施例中,垂直型发光二极管的上表面的高低差小于0.5μm。

13、在一些实施例中,垂直型发光二极管还包括第一电极和第二电极,第一电极位于半导体叠层和衬底之间,第二电极位于半导体叠层的远离衬底的一侧,其中,至少二个的独立的芯粒共用第一电极和第二电极,形成并联结构。

14、在一些实施例中,第二电极采用透明电流扩展电极和/或金属电极。

15、在一些实施例中,第一半导体层是n型半导体层,第二半导体层是p型半导体层,第一电极是共阴电极,第二电极是共阳电极。

16、在一些实施例中,第一半导体层是p型半导体层,第二半导体层是n型半导体层,第一电极是共阳电极,第二电极是共阴电极。

17、本专利技术还提供一种发光装置,其包括电路基板和垂直型发光二极管,垂直型发光二极管设置在电路基板上,垂直型发光二极管可以采用上述任一实施例提供的垂直型发光二极管。

18、本专利技术一实施例提供的一种垂直型发光二极管及发光装置,借由绝缘布植层形成在半导体叠层内的设置,无需开设凹槽和无需使用pi胶,便能够实现芯粒与芯粒之间的小间距和彼此绝缘独立,保证垂直型发光二极管的光电品质,并且使得垂直型发光二极管的表面更为平坦。

19、本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述,并且,部分的技术特征和有益效果可以从说明书中显而易见地得出,或者是通过实施本专利技术而了解。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种垂直型发光二极管,其特征在于:所述垂直型发光二极管包括:

2.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层是自所述第二半导体层的上表面向下延伸至所第一半导体层内。

3.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层是以离子布植的方式直接形成在所述半导体叠层内。

4.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层的材料包括H原子、Ar原子、N原子或He原子。

5.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述至少二个的独立的芯粒彼此绝缘。

6.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:各所述独立的芯粒均包括依次层叠的所述第一半导体层、所述发光层和所述第二半导体层。

7.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:相邻二个所述绝缘布植层之间的间距小于等于5μm。

8.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层的宽度小于等于2μm。

9.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层的厚度范围为1.5~2μm。

10.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述半导体叠层的厚度小于等于2μm。

11.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述垂直型发光二极管的上表面的高低差小于0.5μm。

12.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述垂直型发光二极管还包括第一电极和第二电极,所述第一电极位于所述半导体叠层和所述衬底之间,所述第二电极位于所述半导体叠层的远离所述衬底的一侧,其中,所述至少二个的独立的芯粒共用所述第一电极和所述第二电极,形成并联结构。

13.根据权利要求12所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述第二电极采用透明电流扩展电极和/或金属电极。

14.根据权利要求12所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述第一半导体层是N型半导体层,所述第二半导体层是P型半导体层,所述第一电极是共阴电极,所述第二电极是共阳电极。

15.根据权利要求12所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述第一半导体层是P型半导体层,所述第二半导体层是N型半导体层,所述第一电极是共阳电极,所述第二电极是共阴电极。

16.一种发光装置,其特征在于:所述发光装置包括电路基板和垂直型发光二极管,所述垂直型发光二极管设置在所述电路基板上,所述垂直型发光二极管采用如权利要求1~15中任一项所述的垂直型发光二极管。

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【技术特征摘要】

1.一种垂直型发光二极管,其特征在于:所述垂直型发光二极管包括:

2.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层是自所述第二半导体层的上表面向下延伸至所第一半导体层内。

3.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层是以离子布植的方式直接形成在所述半导体叠层内。

4.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层的材料包括h原子、ar原子、n原子或he原子。

5.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述至少二个的独立的芯粒彼此绝缘。

6.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:各所述独立的芯粒均包括依次层叠的所述第一半导体层、所述发光层和所述第二半导体层。

7.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:相邻二个所述绝缘布植层之间的间距小于等于5μm。

8.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层的宽度小于等于2μm。

9.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述绝缘布植层的厚度范围为1.5~2μm。

10.根据权利要求1所述的垂直型发光二极管,其特征在于:所述半导体叠层的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员:王彦钦陈劲华郭桓卲彭钰仁
申请(专利权)人:泉州三安半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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