[发明专利]发光二极管

说明书

本公开一般涉及半导体结构，更具体地，涉及发光二极管以及制造方法。方法包括：在衬底材料上形成具有掺杂芯区域的鳍结构；通过包覆鳍结构的第一鳍结构的掺杂芯区域而保护鳍结构的第二鳍结构和第三鳍结构的掺杂芯区域形成第一颜色发射区域；通过包覆第二鳍结构的掺杂芯区域而保护第一鳍结构和第三鳍结构的掺杂芯区域形成第二颜色发射区域；以及通过包覆第三鳍结构的掺杂芯区域而保护第一鳍结构和第二鳍结构的掺杂芯区域形成第三颜色发射区域。

技术领域

本公开一般涉及半导体结构，更具体地，涉及发光二极管和制造方法。

背景技术

发光二极管(LED)用在许多不同类型的设备的显示器中。LED显示器可以通过由不同材料构成的鳍FET结构制成，包括硅上氮化镓(GaN-on-Si)或蓝宝石。

LED的制造是一个挑战。例如，GaN具有与Si的晶格失配和热失配，这可导致结构中的应力，例如Si晶片的翘曲和开裂。此外，随着铟(In)浓度的增加，GaN和Si之间的晶格失配也增加。此外，GaN中的In的固体溶解度非常低，这导致GaN中大量的生长缺陷。

发明内容

在本公开的一个方面中，一种方法包括：在衬底材料上形成具有掺杂芯区域的鳍结构；通过包覆鳍结构的第一鳍结构的掺杂芯区域而保护鳍结构的第二鳍结构和第三鳍结构的掺杂芯区域形成第一颜色发射区域；通过包覆第二鳍结构的掺杂芯区域而保护第一鳍结构和第三鳍结构的掺杂芯区域形成第二颜色发射区域；以及通过包覆第三鳍结构的掺杂芯区域而保护第二鳍结构和第一鳍结构形成第三颜色发射区域。

在本公开的一个方面中，一种方法包括：形成衬底材料的鳍结构；使鳍结构凹陷以形成凹陷的鳍结构；通过将芯材料沉积在凹陷的鳍结构上而在凹陷的鳍结构上形成掺杂芯区域；在尚未包覆的芯区域之上形成硬掩模，而留下至少一个暴露的芯区域以进行包覆；在至少一个暴露的芯区域上形成交替包覆层；去除硬掩模；在交替包覆层和至少一个尚未包覆的附加的芯区域之上形成另外的硬掩模，而留下至少另一个暴露的芯区域以进行包覆；以及在至少另一个暴露的芯区域上形成交替包覆层。

在本公开的一个方面中，一种方法包括：形成衬底材料的掺杂鳍结构；通过包覆掺杂鳍结构的第一掺杂鳍结构而保护剩余的掺杂鳍结构形成第一颜色发射区域；通过包覆掺杂鳍结构的第二掺杂鳍结构而保护第一掺杂鳍结构和剩余的掺杂鳍结构形成第二颜色发射区域；以及通过包覆掺杂鳍结构的第三掺杂鳍结构而保护第一掺杂鳍结构、第二掺杂鳍结构和剩余的掺杂鳍结构形成第三颜色发射区域。

附图说明

在下面的详细描述中通过本公开的示例性实施例的非限制性示例参考所述多个附图来描述本公开。

图1示出了根据本公开的方面除了其它特征之外的进入鳍结构以及相应的制造工艺。

图2A示出了根据本公开的方面的除了其它特征之外的凹陷鳍结构以及相应的制造工艺。

图2B示出了根据本公开的方面的除了其它特征之外的[111]平面中的蚀刻的鳍结构以及相应的制造工艺。

图3示出了根据本公开的方面的除了其它特征之外的多量子阱(MQW)区域以及相应的制造工艺。

图4A示出了根据本公开的方面的除了其它特征之外的鳍结构的选择性包覆以及相应的制造工艺。

图4B示出了根据本公开的方面的除了其它特征之外的另一鳍结构的选择性包覆以及相应的制造工艺。

图4C示出了根据本公开的方面的除了其它特征之外的另一鳍结构的选择性包覆以及相应的制造工艺。

图5示出了根据本公开的方面的除了其它特征之外的包覆的鳍结构以及相应的制造工艺。

图6示出了根据本公开的方面的除了其它特征之外的到衬底的接触以及相应的制造工艺。