【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体发光器件，且特别涉及一种倒装mini-led芯片及其制备方法。
技术介绍
1、随着显示技术的不断升级，led芯片在发光性能方面的要求日益提高，尤其在电视、手机和大型显示器等应用中，用户对亮度、对比度、分辨率和能耗的期望不断上升。目前，许多led芯片采用了先进的材料和结构设计，以提高光输出效率，然而现有技术仍面临一些显著缺陷。
2、传统led芯片虽然能够提供良好的发光效果，但在高亮度和高对比度的需求下，其发光强度和能耗之间的平衡仍然难以实现。此外，现有led材料的光致发光效率受限，导致在某些应用中难以满足日益增长的亮度要求。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种倒装mini-led芯片及其制备方法，以提高倒装mini-led芯片的发光效率。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种倒装mini-led芯片，包括依次设置的发光层、衬底，以及在衬底上依次外延生长的石墨烯层、缓冲层、未掺杂gan层、n型gan层、应力释放层、多量子阱层、电子阻挡层和p型gan层；发光层包括钙钛矿量子点薄膜；其中，单层石墨烯层的厚度为0.5-1.5nm，石墨烯层的层数至少为2层。
3、本申请提供的倒装mini-led芯片，一方面，通过在衬底的一侧(发光面)沉积具有高发光量子产率的钙钛矿量子点薄膜，来改善芯片的光吸收性能。该薄膜具有高光致发光量子产率以及出色的色纯度和可调带隙，能够有效地将激发光转化为可见光，使得led芯片在发光时能
4、在本申请的部分实施例中，发光层中，发光材料的化学式为cspbx3；其中，x为br、cl或i。
5、在本申请的部分实施例中，衬底包括si衬底。
6、选择si衬底或蓝宝石衬底不仅能够降低生产成本，还能提高led的性能和可靠性。两种衬底各具特点，能够为led的高效发光和散热提供良好的支持，促进led技术的发展和应用。
7、在本申请的部分实施例中，缓冲层的材质包括aln。
8、使用aln作为缓冲层，可以抑制衬底的纵向延伸，加强侧向(2d)的生长，有利于切断位错的延伸，降低位错密度，提高晶体质量，减少反向电压和提高esd良率。同时可以提升亮度，并减少成本。
9、在本申请的部分实施例中，缓冲层的厚度为20-30nm。
10、将缓冲层厚度控制在20-30nm范围内，能够有效释放应力，优化生长条件，使层间良好接触，同时降低材料成本。
11、在本申请的部分实施例中，n型gan层的厚度为5-7μm。
12、将n型gan层的厚度控制在5-7μm范围内，有助于提高电导性能、降低接触电阻、增强光输出、改善热管理，并保证与其他层的良好兼容性。有利于提升led的性能和可靠性，更好的满足高功率和高亮度应用的需求。
13、第二方面，本申请实施例提供了上述倒装mini-led芯片的制备方法，包括：在衬底的一侧沉积钙钛矿量子点薄膜，在衬底的另一侧依次外延生长石墨烯层、缓冲层、未掺杂gan层、n型gan层、应力释放层、多量子阱层、电子阻挡层和p型gan层；其中，在衬底的另一侧生长一层cu膜，然后在cu膜的表面生长石墨烯层；cu膜在石墨烯层生长完成后进行去除。
14、该制备方法可以一次性在衬底的相对两侧沉积钙钛矿量子点薄膜和石墨烯夹层，不仅提升了led芯片的发光性能，还优化了热管理和界面特性，简化了制备流程，为高效能led技术的发展提供了强有力的支持。
15、在本申请的部分实施例中，在衬底的一侧沉积钙钛矿量子点薄膜包括：将pbx2和csx溶解于n,n-二甲基甲酰胺中，得到前体溶液；将甲苯、油酸和油胺进行搅拌混合，得到混合溶剂；将制备好的前体溶液逐滴加入到混合溶剂中，得到量子点溶液；将量子点溶液旋涂至衬底上，形成钙钛矿量子点薄膜。
16、在本申请的部分实施例中，pbx2和csx的摩尔比为1:(1-1.5)。
17、在本申请的部分实施例中，甲苯与pbx2的体积比为1:(1-1.5)；和/或，甲苯与csx的体积比为1:(1-1.5)。
18、pbx2和csx的摩尔比控制为1:(1-1.5)，以及甲苯与pbx2和csx的体积比控制为1:(1-1.5)，可以实现对钙钛矿材料带隙的调节，能够有效优化钙钛矿量子点的性能，提高led芯片的发光效果和稳定性。
19、在本申请的部分实施例中，油酸和油胺的体积比为1:1，甲苯的体积为油酸和油胺体积之和的1-1.5倍。
20、甲苯与油酸和油胺的体积比为1:1，且甲苯的体积为油酸和油胺体积之和的1-1.5倍，可以使混合溶剂具备良好的溶解能力。这有助于提高pbx和csx的溶解度，形成稳定的前体溶液，进而提高薄膜的质量。
21、在本申请的部分实施例中，旋涂包括：将量子点溶液以1000-1500r/min旋涂至衬底上，旋涂10-15s；然后提高转速至5000-6000r/min，继续旋涂15-20s，其中，在继续旋涂10-15s时，向衬底上滴加300-500μl氯苯。
22、通过第一次旋涂使量子点均匀涂布在衬底表面，形成初步薄膜；第二次旋涂使用高转速可以进一步压缩薄膜的厚度，提高薄膜的均匀性和致密性。在加速旋涂的过程中，在中间的10-15s时，向旋涂的基底上滴加300-500μl的氯苯，可以促进量子点的重新排列和结晶，提高薄膜的光学和电学性质。另外，滴加氯苯有助于减少薄膜表面的缺陷和孔隙，提高薄膜的整体性能。
23、在本申请的部分实施例中，石墨烯层的生长方法包括：在衬底上生长一层cu膜，然后在cu膜的表面生长石墨烯层；cu膜在石墨烯层生长完成后进行去除。
24、本申请通过在在cu膜上生长石墨烯，cu膜的存在为石墨烯的生长提供了优良的催化作用可以有效促进石墨烯的晶体生长，减少缺陷和不均匀性，提高石墨烯的质量和完整性。而且通过在cu膜上生长石墨烯，可以在相对低温下实现石墨烯的高质量生长。石墨烯层的生长过程中，cu膜作为纳米掩膜，能够控制石墨烯的生长形态。这种掩膜特性可以提供更均匀的生长条件，减少层间的杂质和缺陷。同时，cu膜为石墨烯提供了良好的附着力。这有助于后续层(如aln缓冲层)的生长，确保层间的良好结合，提升整体器件性能。cu膜在石墨烯层生长完成后可以轻松去除，去除cu膜后，石墨烯层可以直接与后续层接触，不会影响其性能，确保最终结构的完整性。
25、在本申请的部分实施例中，cu膜的厚度为400-50本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种倒装Mini-LED芯片，其特征在于，包括依次设置的发光层、衬底，以及在衬底上依次外延生长的石墨烯层、缓冲层、未掺杂GaN层、n型GaN层、应力释放层、多量子阱层、电子阻挡层和p型GaN层；所述发光层包括钙钛矿量子点薄膜；
2.根据权利要求1所述的倒装Mini-LED芯片，其特征在于，所述发光层中，发光材料的化学式为CsPbX3；其中，X为Br、Cl或I。
3.根据权利要求1所述的倒装Mini-LED芯片，其特征在于，衬底包括Si衬底；
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的倒装Mini-LED芯片的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底的一侧沉积所述钙钛矿量子点薄膜包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述PbX2和所述CsX的摩尔比为1:(1-1.5)；
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述旋涂包括：
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯层的生长方法包括：
9.根据权利要求8所
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种倒装mini-led芯片，其特征在于，包括依次设置的发光层、衬底，以及在衬底上依次外延生长的石墨烯层、缓冲层、未掺杂gan层、n型gan层、应力释放层、多量子阱层、电子阻挡层和p型gan层；所述发光层包括钙钛矿量子点薄膜；
2.根据权利要求1所述的倒装mini-led芯片，其特征在于，所述发光层中，发光材料的化学式为cspbx3；其中，x为br、cl或i。
3.根据权利要求1所述的倒装mini-led芯片，其特征在于，衬底包括si衬底；
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的倒装mini-led芯片的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁琳，贾钊，窦志珍，胡恒广，
申请(专利权)人：青岛旭芯互联科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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