[发明专利]一种全色堆栈式外延的Micro-LED倒装阵列制备方法

摘要

一种全色堆栈式外延的Micro‑LED倒装阵列制备方法，属于半导体技术领域。包括具有电极的基板、导电衬底、微隔离结构、堆栈式三色发光单元。微隔离结构为在导电衬底上制备SiO₂或者SiN_x栅格状微隔离结构，裸露出导电衬底，作为外延窗口。在同一外延衬底上外延红、绿、蓝光三种发光单元，再利用芯片ICP刻蚀技术形成微小二维矩阵，之后利用成熟的倒装焊接技术，将Micro‑LED阵列转移到具有p侧电极的基板上，达到较好的散热效果，提高Micro‑LED出光效率的同时实现每颗Micro‑LED的阳极单点可控。每个发光单元的尺寸尽可能缩小，解决目前单颗发光单元尺寸较大，导致的屏幕分辨率较低的难题。

主权项

1.一种全色堆栈式外延的Micro‑LED倒装阵列的制备方法，其特征在于，所述的全色堆栈式外延的Micro‑LED倒装阵列包括具有电极的基板、外延发光单元所需导电衬底、在所述导电衬底上制备的微隔离结构、在所述导电衬底上制备的堆栈式红、蓝、绿三色发光单元； 所述的具有电极的基板，其上的p侧金属电极位置与所述堆栈式红、蓝、绿三色发光单元的位置一一对应；所述微隔离结构，利用沉积、掩膜、刻蚀技术在所述导电衬底上制备SiO₂或者SiN_x栅格状微隔离结构，栅格中裸露出所述导电衬底，作为发光单元的外延窗口；所述的堆栈式红、蓝、绿三色发光单元以三列为一周期；其外延结构自下而上沉积包括AlN缓冲层、GaN缓冲层、n型GaN包层、InGaN/GaN蓝光多量子阱发光区、InGaN/GaN绿光多量子阱发光区、GaN保护层、GaAs缓冲层、n型AlGaAs/AlAs的DBR、n型AlGaInP下限制层、红光AlGaInP/AlGaInP多量子阱发光区、p型AlGaInP上限制层、p型GaP电流扩展层，然后第二列利用掩膜和湿法刻蚀技术，自上而下刻蚀到InGaN/GaN蓝光多量子阱发光区后再在InGaN/GaN蓝光多量子阱发光区上生长p型AlGaN上限制层和p型GaN接触层，从而形成蓝光发光单元；第三列利用掩膜和湿法刻蚀技术，刻蚀到InGaN/GaN绿光多量子阱发光区后再在InGaN/GaN绿光多量子阱发光区上生长p型AlGaN上限制层和p型GaN接触层；再利用倒装焊接技术，将每颗发光单元p侧一一对应焊接在所述具有电极的基板上的金属电极上，从而实现每颗发光单元阳极单点可控， 将所述导电衬底背面减薄、粗化后，利用掩膜和湿法刻蚀技术将第一列刻蚀到GaAs缓冲层，从而形成红光发光单元，而在第三列导电衬底背面制备蓝光光学屏蔽层，让绿光波段光谱通过，从而形成绿光发光单元。