微型LED及其制造方法与流程

技术特征：
1.一种制造微型led的方法，包括步骤：在iii族氮化物材料的多孔区域上方形成iii族氮化物材料的n掺杂连接层；在所述n掺杂连接层上形成电绝缘掩模层；去除所述掩模的一部分以暴露所述n掺杂连接层的暴露区域；以及在所述n掺杂连接层的所述暴露区域上形成led结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形成所述led结构的步骤包括：在所述n掺杂连接层的所述暴露区域上形成：n掺杂部分；p掺杂部分；以及位于所述n掺杂部分与所述p掺杂部分之间的发光区域。3.根据权利要求1或2所述的方法，包括电化学多孔化iii族氮化物材料区域以形成所述iii族氮化物材料的多孔区域的第一步骤。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，包括步骤：通过iii族氮化物材料的无孔层凭借电化学多孔化来形成所述iii族氮化物材料的多孔区域，使得所述iii族氮化物材料的无孔层在所述多孔区域与所述n掺杂iii族氮化物连接层之间形成无孔中间层。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述无孔中间层具有在1nm至3000nm之间、优选地在5nm至2000nm之间的厚度。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在iii族氮化物材料的多个多孔层的叠层上方形成所述iii族氮化物材料的n掺杂连接层。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述多孔层的叠层包括多孔分布式布拉格反射器(dbr)，使得所述方法包括步骤：在iii族氮化物材料的多孔dbr上方形成iii族氮化物材料的n掺杂连接层。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述多孔层的叠层是交替的多孔层和无孔层的叠层，优选地其中，所述叠层包括5对至50对多孔层和无孔层。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多孔层具有在10nm至200nm之间的厚度，并且所述无孔层具有在5nm至180nm之间的厚度。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多孔区域或各个多孔层具有在10％至90％之间的孔隙度。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述iii族氮化物材料的n掺杂连接层具有在200nm至2000nm之间的厚度以及>1
×
10
18
cm-3
的载流子浓度。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述掩模层由以下成分中的一种形成：sio2、sin、sion、alo
x
。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述掩模层的厚度在5nm至1000nm之间，优选地在200nm至800nm之间，特别优选地在400nm至600nm之间。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述掩模层是通过pecvd、溅射、ald、蒸镀、或原位mocvd沉积的。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述去除所述掩模层的一部分的步骤涉及湿法蚀刻或干法蚀刻，例如电感耦合干法蚀刻(icp-rie)。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述连接层的所述暴露区域的形状
为圆形、正方形、矩形、六边形或三角形。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述暴露区域的宽度在0.05μm至100μm之间，优选地在0.05μm至30μm之间，特别优选地小于10μm，例如在0.1μm至10μm之间或在0.5μm至10μm之间。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括步骤：在形成所述n掺杂部分、所述发光区域和所述p掺杂部分之后，去除所述掩模的第二部分以暴露所述n掺杂连接层的第二暴露区域；以及在所述n掺杂连接层的所述第二暴露区域中形成电接触。19.一种制造微型led阵列的方法，包括步骤：在iii族氮化物材料的多孔区域上方形成iii族氮化物材料的n掺杂连接层；在所述n掺杂iii族氮化物层上形成电绝缘掩模层；去除所述掩模的一部分以暴露所述n掺杂连接层的暴露区域的阵列；以及在所述n掺杂连接层的各个暴露区域上形成led结构。20.一种微型led，包括：在iii族氮化物材料的多孔区域上方的iii族氮化物材料的n掺杂连接层；在n掺杂iii族氮化物层上的电绝缘掩模层；和led结构，其中，所述led结构的至少一部分延伸穿过所述电绝缘掩模层中的间隙，并且与所述n掺杂连接层接触。21.根据权利要求20所述的微型led，其中，所述led结构包括：n掺杂部分；p掺杂部分；和位于所述n掺杂部分与所述p掺杂部分之间的发光区域。22.根据权利要求20或21所述的微型led，包括：位于所述多孔区域与所述连接层之间的iii族氮化物材料的无孔中间层。23.根据权利要求21或22所述的微型led，其中，所述n掺杂部分包括n掺杂iii族氮化物层，优选地其中，所述n掺杂部分包括n-gan、或n-ingan、或n-gan/n-ingan交替层的叠层、或包含不同浓度铟的n-ingan/n-ingan交替层的叠层。24.根据权利要求21至23中任一项所述的微型led，其中，所述发光区域包括一个或多个iii族氮化物发光层，并且其中，所述发光层或各个发光层包括量子阱或纳米结构层，所述纳米结构层包括量子结构，例如量子点、分段的或不连续的量子阱。25.根据权利要求24所述的微型led，其中，所述发光层或各个发光层包括iii族氮化物材料，该iii族氮化物材料的原子铟含量在10％至40％之间，或在12％至18％之间，优选地高于13％，或在20％至30％之间，优选地高于22％，或在30％至40％之间，优选地高于33％。26.根据权利要求24或25所述的微型led，其中，所述一个或多个发光层的成分为in
x
ga
1-x
n，其中，0.10≤x≤0.40，优选地0.20≤x≤0.40或0.22≤x≤0.40，特别优选地0.30≤x≤0.40。27.根据权利要求21至26中任一项所述的微型led，其中，所述发光区域包括一个或多个ingan量子阱，优选地包括1至7个量子阱。
28.根据权利要求21至27中任一项所述的微型led，其中，所述led包括在所述量子阱与所述p掺杂部分之间的iii族氮化物材料的覆盖层，优选地其中，所述覆盖层是未掺杂的并且具有在5nm至30nm之间的厚度。29.根据权利要求21至28中任一项所述的微型led，其中，所述p掺杂部分包括p掺杂iii族氮化物层以及位于所述p掺杂iii族氮化物层与所述发光区域之间的p掺杂氮化铝镓层。30.根据权利要求29所述的微型led，其中，所述p掺杂氮化铝层是在所述覆盖层与p型层之间的电子阻挡层(ebl)，其中，所述电子阻挡层包含5at％至25at％的铝，优选地其中，所述电子阻挡层具有在10nm至100nm之间的厚度。31.一种微型led阵列，包括形成在衬底上的多个根据权利要求21至30中任一项所述的微型led。32.一种微型led阵列，包括：在iii族氮化物材料的多孔区域上方的iii族氮化物材料的n掺杂连接层；在n掺杂iii族氮化物层上的电绝缘掩模层；在所述电绝缘掩模层中的多个间隙；和多个led结构，其中，各个led结构的至少一部分延伸穿过所述电绝缘掩模层中的间隙，并且与所述n掺杂连接层接触。

技术总结
一种制造微型LED的方法包括以下步骤：在III族氮化物材料的多孔区域上方形成III族氮化物材料的n掺杂连接层；以及在n掺杂连接层上形成电绝缘掩模层。方法包括以下步骤：去除掩模的一部分以暴露n掺杂连接层的暴露区域；以及在n掺杂连接层的暴露区域上形成LED结构。一种制造微型LED阵列的方法包括以下步骤：去除掩模的一部分以暴露n掺杂连接层的暴露区域的阵列；以及在n掺杂连接层的各个暴露区域上形成LED结构。还提供了微型LED和微型LED阵列。成LED结构。还提供了微型LED和微型LED阵列。成LED结构。还提供了微型LED和微型LED阵列。


技术研发人员：穆罕默德
受保护的技术使用者：波拉科技有限公司
技术研发日：2021.01.22
技术公布日：2022/10/25