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专利号: 202211126502X
申请人: 江苏穿越光电科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种垂直堆叠全彩Micro‑LED芯片,其特征在于,其芯片结构包括从下至上依次堆叠的基板、Ag膜反射镜、蓝光LED p‑GaN层、蓝光LED p‑AlGaN电子阻挡层、蓝光LED多量子阱层、n‑GaN层、绿光LED多量子阱层、绿光LED p‑AlGaN电子阻挡层、绿光LED p‑GaN层和ITO层;

其中,所述绿光LED多量子阱层中含有V型坑结构,所述V型坑结构能够调制量子阱内In组分含量,所述Ag膜反射镜与蓝光LED的p‑GaN层形成光学腔结构。

2.根据权利要求1所述垂直堆叠Micro‑LED芯片,其特征在于,所述Ag膜反射镜的厚度为200‑250nm。

3.根据权利要求1所述垂直堆叠Micro‑LED芯片,其特征在于,所述Ag膜反射镜为由Ag膜在600℃、氮气的环境下退火,再与蓝光LED的p‑GaN层形成欧姆接触所得。

4.根据权利要求1所述垂直堆叠Micro‑LED芯片,其特征在于,所述蓝光LED p‑GaN层的厚度为150nm。

5.根据权利要求1所述垂直堆叠Micro‑LED芯片,其特征在于,所述ITO层的顶面设有绿光LED p型电极,所述n‑GaN层的顶面设有n型电极;通过绿光LED p型电极和n型电极控制上方绿光LED的发红光和绿光,通过Ag膜电极和n型电极控制下方蓝光LED的发蓝光。

6.一种如权利要求1所述垂直堆叠全彩Micro‑LED芯片的制备方法,包括如下步骤:

步骤1、在蓝宝石衬底上利用MOCVD依次生长n‑GaN层、蓝光多量子阱层、蓝光p‑AlGaN电子阻挡层、蓝光LED的p‑GaN层,并利用电子束蒸镀的方式在p‑GaN上蒸镀Ag膜;

步骤2、激光剥离蓝宝石衬底,得到薄膜蓝光LED,并将其整个晶圆倒装键合在基板上;

步骤3、然后利用MOCVD在n‑GaN层上继续生长n‑GaN和低温GaN层,然后再生长绿光LED多量子阱层,所述绿光LED的多量子阱在低温GaN层上生长时会产生大量的以线性位错为中心的V型坑,继续利用MOCVD技术生长绿光p‑AlGaN电子阻挡层、绿光LED p‑GaN层,并在绿光LED p‑GaN层上利用电子束蒸发生长一层ITO;

步骤4、利用ICP干法刻蚀以及光刻技术将垂直堆叠LED从ITO处开始刻蚀至n‑GaN,将n‑GaN层刻蚀成阶梯状,在n‑GaN层的刻蚀处和ITO层上利用电子束蒸镀的方式分别形成n型电极和p型电极,利用干法刻蚀、湿法刻蚀或光刻技术将整个晶圆分成单个的Micro‑LED芯片,并且通过原子层沉积技术在每个芯片上沉积二氧化硅层而将单个芯片之间绝缘开来。