[发明专利]微型LED显示器及其制造方法

说明书

本发明涉及一种微型LED显示器，包括基板、键合层、第一掺杂型半导体层、多重量子阱层(MQW层)、第二掺杂型半导体层、钝化层以及电极层。键合层形成在基板上，并且第一掺杂型半导体层形成在键合层上。MQW层形成在第一掺杂型半导体层上，第二掺杂型半导体层形成在MQW层上。第二掺杂型半导体层包括通过离子注入制成的隔离材料，并且钝化层形成在第二掺杂型半导体层上。电极层形成在钝化层上，通过钝化层上的第一开口与第二掺杂型半导体层的一部分接触。

相关申请的交叉引用

本发明要求2020年4月9日提交的，标题为“离子注入的微型LED(Ion-implantedMicro-LED)”的美国临时专利申请第63/007,831号的优先权权益，其公开内容在此通过引用以整体并入。

技术领域

本发明涉及一种发光二极管(LED)结构和一种制造该LED结构的方法，更具体地，涉及一种具有被隔离层包围的多个LED单元的LED结构及其制造方法。

背景技术

近年来，LED已经在照明应用中变得流行。作为光源，LED具有许多优点，包括更高的光效率、更低的能耗、更长的使用寿命、更小的尺寸以及更快的开关速度。

具有微型尺寸LED的显示器被称为微型LED(micro-LEDs)。微型LED显示器具有形成单个像素元件的微型LED阵列。像素可以是显示屏上的微小照明区域，可以由许多像素构成图像。换句话说，像素可以是小的离散元素，它们一起构成显示器上的图像。像素通常以二维(2D)矩阵排列，并使用点、正方形、矩形或其他形状表示。像素可以是显示器或数字图像的基本单元，并具有几何坐标。

当制造微型LED时，经常使用诸如干法蚀刻或湿法蚀刻工艺来使各个微型LED电隔离。为了产生多个完全隔离的功能性微型LED台面，常规过程通常完全蚀刻掉连续的功能性外延层。然而，当将常规微型LED台面转移到基板上或在转移到诸如驱动电路基板等的基板之后，由于微型LED台面的粘附性弱，所以完全隔离的功能性微型LED台面可能容易从基板上剥离。当微型LED台面变得更小时，这个问题变得更加严重。此外，在用于隔离微型LED台面的常规蚀刻过程中，微型LED台面的侧壁可能被损坏并影响LED结构的光学和电学性质。

本发明的实施例通过提供一种具有被隔离层包围的多个LED单元的LED结构及其制造方法而解决了上述问题，因此可以避免使用蚀刻过程的缺点。

发明内容

本发明公开了一种LED结构和形成该LED结构的方法的实施例。

在一个实施例中，公开了一种LED结构。该LED结构包括：基板；键合层；第一掺杂型半导体层；多重量子阱(Multiple Quantum Wells，MQW)层；第二掺杂型半导体层；钝化层；以及电极层。键合层形成在基板上，并且第一掺杂型半导体层形成在键合层上。在第一掺杂型半导体层上形成MQW层，并且在MQW层上形成第二掺杂型半导体层。第二掺杂型半导体层包括通过离子注入制成的隔离材料，并且钝化层形成在第二掺杂型半导体层上。电极层形成在钝化层上，并通过钝化层上的第一开口与第二掺杂型半导体层的一部分接触。

在另一实施例中，公开了一种LED结构。该LED结构包括基板和形成在基板上的多个LED单元。每个LED单元包括：键合层，其形成在基板上；第一掺杂型半导体层，其形成在键合层上；多重量子阱层，其形成在第一掺杂型半导体层上；以及第二掺杂型半导体层，其形成在MQW层上。多个LED单元包括第一LED单元和与第一LED单元相邻的第二LED单元。第一LED单元的第二掺杂型半导体层通过离子注入材料与第二LED单元的第二掺杂型半导体层电隔离。