微型LED结构和微型显示面板的制作方法

本公开文本总体上涉及发光二极管，并且更具体地涉及一种微型发光二极管(led)结构和一种包括所述微型led结构的微型显示面板。

背景技术：

1、无机微型发光二极管(也称为“微型led”或“μ-led”)由于其在包括例如自发射式微型显示器、可见光通信和光遗传学的各种应用中的使用而越来越重要。由于更好的应变弛豫、提高的光提取效率、均匀的电流扩展等，μ-led比传统led具有更佳的输出性能。与传统led相比，μ-led的特征在于改善的热效应、在更高的电流密度下改进的操作、更好的响应速率、更大的工作温度范围、更高的分辨率、更宽的色域、更高的对比度、以及更低的功耗等。

2、μ-led包括用于形成多个台面的iii-v族外延层。在某些μ-led设计中，需要在相邻的μ-led之间形成空间，以避免外延层中的载流子从一个台面扩散到相邻台面。相邻微型led之间形成的空间可能会减小有效发光区域并降低光提取效率。消除所述空间可能会增加有效发光区域，但这将导致外延层中的载流子横向扩散到相邻的台面上，并因此降低发光效率。此外，在相邻台面之间没有所述空间的情况下，在相邻的μ-led之间会产生串扰，这将导致μ-led不太可靠或不太准确。

3、此外，在一些μ-led结构中，具有高电流密度的小led像素将更可能经历红移、较低的最大效率和不均匀发射，这通常是由制造期间劣化的电注入引起的。此外，μ-led的峰值外量子效率(eqe)和内量子效率(iqe)随着芯片大小的减小而大大降低。eqe和iqe的降低是由未被正确蚀刻的量子阱侧壁处的非辐射复合引起的。iqe的降低是由μ-led的不良电流注入和电子泄漏电流引起的。改善eqe和iqe需要优化量子阱侧壁区域以降低电流密度。

技术实现思路

1、根据本公开文本，提供了一种微型led结构。所述结构包括台面结构。所述台面结构进一步包括具有第一导电类型的第一半导体层、形成在所述第一半导体层上的发光层、和形成在所述发光层上的第二半导体层，所述第二半导体层具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型。使所述第一半导体层的底表面区域大于所述第二半导体层的底表面区域，使所述第二半导体层的底表面区域大于所述第二半导体层的顶表面区域，并且使所述第一半导体层的底表面区域大于所述第一半导体层的顶表面区域。所述第一半导体层进一步包括第一类型半导体区和围绕所述第一半导体区形成的离子注入区，所述离子注入区的电阻比所述半导体区的电阻高。

2、此外，根据本公开文本，提供了一种微型显示面板。所述微型显示面板包括微型led阵列。所述微型led阵列包括第一微型led结构和形成在所述第一微型led结构下面的集成电路(ic)背板。所述第一微型led结构电耦接到所述ic背板。

技术特征：

1.一种微型发光二极管(led)结构，其包括：

2.根据权利要求1所述的微型led结构，其进一步包括：

3.根据权利要求2所述的微型led结构，其中，所述底部触头的中心、所述顶部触头的中心和所述半导体区的中心沿着垂直于所述第一类型半导体层的底表面的同一轴线对准，并且其中，所述离子注入区的直径大于或等于所述底部触头的直径。

4.根据权利要求2所述的微型led结构，其进一步包括：顶部导电层，其形成在所述第二半导体层和所述顶部触头上。

5.根据权利要求2所述的微型led结构，其进一步包括：顶部导电层，其形成在所述第二半导体层和所述顶部触头上。

6.根据权利要求1所述的微型led结构，其中，

7.根据权利要求6所述的微型led结构，其中，所述半导体区的直径小于或等于所述底部触头的直径的三倍；并且所述离子注入区的直径大于所述半导体区的直径的两倍。

8.根据权利要求6所述的微型led结构，其中，所述半导体区的厚度的范围为600nm至900nm，所述离子注入区的厚度的范围为500nm至800nm，所述离子注入区的直径的范围为500nm至1250nm，并且所述底部触头的直径的范围为20nm至500nm。

9.根据权利要求1所述的微型led结构，其中，所述侧壁是平坦的。

10.根据权利要求1所述的微型led结构，其中，所述侧壁是不平坦的。

11.根据权利要求1所述的微型led结构，其中，所述离子注入区包括至少一种类型的注入离子。

12.根据权利要求11所述的微型led结构，其中，所述注入离子选自以下离子中的一种或多种：氢、氮、氟、氧、碳、氩、磷、硼、硅、硫、砷、氯和金属离子。

13.根据权利要求12所述的微型led结构，其中，所述金属离子选自锌、铜、铟、铝、镍、钛、镁、铬、镓、锡、锑、碲、钨、钽、锗、钼和铂中的一种或多种。

14.根据权利要求1所述的微型led结构，其中，所述第一半导体层的厚度大于所述第二半导体层的厚度。

15.根据权利要求14所述的微型led结构，其中，所述第一半导体层的厚度的范围为700nm至2μm，并且所述第二半导体层的厚度的范围为100nm至200nm。

16.根据权利要求1所述的微型led结构，其中，所述发光层的厚度小于所述第一半导体层的厚度。

17.根据权利要求1所述的微型led结构，其中，所述发光层是由位于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的量子阱层形成的。

18.根据权利要求17所述的微型led结构，其中，所述量子阱层的厚度小于或等于30nm。

19.根据权利要求18所述的微型led结构，其中，所述量子阱层包括三对或少于三对量子阱。

20.根据权利要求1所述的微型led结构，其进一步包括：第一反射镜，其形成在所述第一半导体层的底表面上。

21.根据权利要求20所述的微型led结构，其进一步包括：第二反射镜，其形成在所述第一半导体层的内部。

22.一种微型显示面板，其包括：

23.根据权利要求22所述的微型显示面板，其中，所述微型led结构进一步包括：

24.根据权利要求23所述的微型显示面板，其中：

25.根据权利要求22所述的微型显示面板，其进一步包括：

26.根据权利要求25所述的微型显示面板，其中，所述介电层的材料包括sio2、si3n4、al2o3、aln、hfo2、tio2和zro2中的至少一种。

27.根据权利要求25所述的微型显示面板，其进一步包括形成在所述介电层中并且在所述第一台面结构与所述第二台面结构之间的反射结构，其中，所述反射结构不接触所述第一台面结构和所述第二台面结构。

28.根据权利要求27所述的微型显示面板，其中，所述反射结构包括：

29.根据权利要求25所述的微型显示面板，其中，所述第一台面结构和所述第二台面结构的顶表面以小于或等于200nm的距离分离开。

技术总结一种微型发光二极管(LED)结构包括台面结构。所述台面结构进一步包括具有第一导电类型的第一半导体层、形成在所述第一半导体层上的发光层、形成在所述发光层上的第二半导体层、形成在所述台面结构的侧壁上的侧壁保护层、和形成在所述侧壁保护层的表面上的侧壁反射层，所述第二半导体层具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型。所述第一半导体层进一步包括第一类型半导体区和围绕所述第一半导体区形成的离子注入区，所述离子注入区的电阻比所述半导体区的电阻高。技术研发人员：祝元坤,方安乐,刘德帅受保护的技术使用者：上海显耀显示科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12