微型光电子芯片及其制造方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种微型光电子芯片及其制造方法与应用。所述微型光电子芯片包括：半导体结构层，包括依次层叠在衬底上的第一掺杂半导体层、有源层和第二掺杂半导体层；分布在半导体结构层内的离子注入区，用于在半导体结构层内电学隔离出阵列排布的多个光电子芯片结构；隔离槽，开设在相应离子注入区内，并至少用于将任意两个相邻光电子芯片结构的第二掺杂半导体层相互隔离；挡光结构，设置在隔离槽内，至少用于阻止光通过第二掺杂半导体层在任意两个相邻光电子芯片结构之间传输。本发明专利技术可以有效消除微型光电子芯片阵列内的光串扰问题，使其具有优良的光电转换效率和显示效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体光电子器件，具体涉及一种微型光电子芯片及其制造方法与应用，属于半导体器件制备。

技术介绍

1、micro-led是一种理想的新型微显示技术。通过芯片倒装或晶元级键合技术，micro-led阵列能够与主动式硅基显示驱动芯片结合，形成一种具有高发光效率与更佳色彩表现的自发光micro-led微显示芯片。与lcd相比，自发光的micro-led微显示芯片不需要背光，所以不需要配搭各种聚光投射光学组件，因此能大大缩小光机的体积。同时，每个micro-led像素独立开关，光效和动态对比度能显著提升。相较于有机材料的oled，无机材料氮化镓(gan)micro-led工作温度范围更广，能够承受更高的电流密度，微芯片显示亮度可高达到百万尼特，是oled亮度的几十至数百倍，适用于一些特殊应用场景，或国防军工应用。

2、目前micro-led的主流技术路线是先利用干法刻蚀(如rie、ecr、icp)等半导体微纳加工技术在常规led的基础上加工得到数十微米甚至更小尺寸的micro-led芯片，再结合巨量并行转移技术(massively pa本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微型光电子芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的微型光电子芯片，其特征在于：所述离子注入区至少自所述第二掺杂半导体层的顶端面连续延伸至所述有源层的顶端面，所述隔离槽整体位于所述离子注入区内，所述隔离槽的槽底面高于所述离子注入区的底端面且与所述第二掺杂半导体层的底端面平齐或者低于所述第二掺杂半导体层的底端面，所述第二掺杂半导体层的顶端面为第二掺杂半导体层远离衬底的一侧表面；

3.根据权利要求2所述的微型光电子芯片，其特征在于还包括至少一介质层，所述介质层至少连续覆盖在所述隔离槽的侧壁上，并位于所述隔离槽的侧壁与挡光结构之间；以及，所述挡光结构包括...

【技术特征摘要】

1.一种微型光电子芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的微型光电子芯片，其特征在于：所述离子注入区至少自所述第二掺杂半导体层的顶端面连续延伸至所述有源层的顶端面，所述隔离槽整体位于所述离子注入区内，所述隔离槽的槽底面高于所述离子注入区的底端面且与所述第二掺杂半导体层的底端面平齐或者低于所述第二掺杂半导体层的底端面，所述第二掺杂半导体层的顶端面为第二掺杂半导体层远离衬底的一侧表面；

3.根据权利要求2所述的微型光电子芯片，其特征在于还包括至少一介质层，所述介质层至少连续覆盖在所述隔离槽的侧壁上，并位于所述隔离槽的侧壁与挡光结构之间；以及，所述挡光结构包括至少连续覆盖在所述介质层上的金属光隔离层。

4.根据权利要求3所述的微型光电子芯片，其特征在于：所述微型光电子芯片包括多个具有不同折射率的介质层，多个所述介质层至少依次层叠在所述隔离槽的侧壁上，并与离子注入区组合形成分布式布拉格反射镜结构；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的微型光电子芯片，其特征在于：所述离子注入区环绕相应的光电子芯片结构设置，并且所述离子注入区、光电子芯片结构的尺寸为1μm～50μm；和/或，用于形成所述离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓东，夏先海，查强，曾中明，张宝顺，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：