[发明专利]具有优化有源表面的微电子二极管

说明书

一种二极管(102)，包括：形成p‑n结的第一掺杂半导体部位和第二掺杂半导体部位，第一部位(126)的第一部分(124)布置在第一部位(126)的第二部分(132)和第二部位(120)之间；介电部位(130)，该介电部位(130)覆盖第二部位(120)的侧壁和第一部位(126)的第一部分(124)的侧壁；第一电极(142)，该第一电极抵靠介电部位的外侧壁以及抵靠第一部位的第二部分的侧壁(134)而布置，仅通过与所述侧壁接触而电连接到第一部位，并且穿过第一部位的整个厚度；第二光学反射电极(144)，该第二光学反射电极电连接到第二部位，使得第二部位布置在第二电极和第一部位之间。

技术领域

本发明涉及诸如电致发光二极管(称为发光二极管(LED)或微LED)之类的发光二极管领域，此外还涉及诸如光电二极管之类的光接收二极管领域。本发明尤其适用于下述领域：LED照明设备、诸如屏幕、投影仪或视频墙之类的包括LED阵列的电子发光设备，此外还涉及诸如图像传感器之类的包括光电二极管阵列的电子或微电子光接收设备领域。

背景技术

例如当产生形成像素阵列的光电二极管或LED阵列时，二极管的产生通常基于标准微电子方法，该标准微电子方法通常用于所谓的平面技术中，并且在此期间，通过第一沉积步骤，接着是光刻步骤，然后是蚀刻步骤来产生二极管的每个元件。使用这种类型的方法，产生二极管材料的每个图案需要实施至少三个单独的步骤。而且，产生的每个图案必须与已经存在的图案一致。最后，每个图案的限定都必须考虑相关设备在可实现的尺寸和相对于先前图案保持一致的性能水平两方面的性能水平。

此外，为了使用标准微电子技术来实现足够的性能水平，产生的元件必须经历平面化以便控制在所述元件上实施的光刻步骤，因为使用这种光刻步骤可实现的分辨率与其上实施光刻的外形直接相关，由此光刻曝光设备所使用的超快透镜具有随着分辨率的增加而减小的景深。

在标准二极管阵列中，依次实施沉积、光刻和蚀刻步骤以产生二极管的电触点(阳极和阴极)以及所述电触点之间的电绝缘层。然而，控制每个二极管的阴极和阳极之间的电绝缘是必要的。考虑到由所述电绝缘层所占据的表面区域，相对于在其上产生二极管阵列的总可用表面区域，通过产生按照结构的图案沉积的绝缘层来产生二极管的电极之间的电绝缘导致了可用有源表面区域(对应于产生光电转换或光发射的二极管元件(即二极管的p-n结)所占据的表面区域)的显著损失。

在文献FR2992465A中，LED设备由预先构造的独立岛状物形式的半导体层的堆叠制成，每个岛状物用于产生设备中的一个LED。因此，每个LED所占据的表面区域是预定义的，并且所实施的沉积、光刻和蚀刻步骤无法使由于使用岛状物而导致的有源表面区域的损失最小化，衬底平面中所述岛状物的尺寸不对应于待生产的p-n结的尺寸。每个LED阳极的产生包括对先前沉积在p型半导体上的介电层中的开口进行蚀刻。为了确保所述电极的良好几何限定，必须通过干法等离子体增强蚀刻得到所述开口。但是，用于产生所述设备的InGaN是宽带隙半导体，该宽带隙半导体被这种类型的蚀刻所蚀变，这导致不良的电界面并因此导致LED电特性的不可逆恶化。而且，在这种类型的LED中，阴极和n型半导体之间的电触点主要由通过蚀刻半导体岛状物而获得的水平接触表面来获得，这代表了有源表面区域的额外损失。此外，必须实施许多光刻步骤才能完成设备。最后，由于光的一部分由n型半导体部分水平地引导并且在LED周围的环境中损失，所述n型半导体部分形成其上设置有阴极的水平电接触表面导致LED侧面的光损失。所述设备的LED相对于彼此具有差的光学绝缘，这对使用所述设备获得的图像分辨率是有害的。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种二极管，该二极管的结构使有源表面损耗还有横向光学损耗最小化，同时减少为了二极管的生产而实施的步骤数量，以降低二极管的生产成本。

为此目的，本发明提出了一种二极管，至少包括：

-衬底；

-形成p-n结的掺杂的第一半导体部分和第二半导体部分，所述第一半导体部分布置在所述衬底和所述第二半导体部分之间；