微型LED器件、微型LED阵列及制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110010542A(43)申请公布日2019.07.12(21)申请号201910311939.2(22)申请日2019.04.18(71)申请人广东省半导体产业技术研究院地址510000广东省广州市天河区长兴路363号(72)发明人黎子兰李成果张树昕(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人徐丽(51)Int.Cl.H01L21/76(2006.01)H01L27/15(2006.01)H01L33/02(2010.01)H01L33/36(2010.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称微型LED器件、微型LED阵列及制造方法(57)摘要本发明提供了一种微型LED器件、微型LED阵列及制造方法，涉及半导体发光器件技术领域。具体地，通过离子注入破坏被注入区域的晶格结构和电学性能，形成两个高电阻区，该区域具有较高的电阻，以限定LED的发光主要发生在未被离子注入的区域。本发明保留了LED外延层的平面结构，避免了在LED发光区域外围形成台阶结构，有利于器件的微缩，有利于在器件间形成复杂的互联和阵列结构。CN110010542ACN110010542A权利要求书1/2页1.一种微型LED器件，其特征在于，包括：基底；位于所述基底一侧并间隔设置的第一高电阻层和第二高电阻层；位于所述第一高电阻层和第二高电阻层之间，基于所述基底制作的第一N型半导体层、第一发光层和第一P型半导体层；位于所述第二高电阻层远离所述第一高电阻层一侧，基于所述基底制作的第二N型半导体层、第二发光层和第二P型半导体层，其中，所述第一高电阻层和第二高电阻层的电阻大于所述第一N型半导体层、第一发光层、第一P型半导体层、第二N型半导体层、第二发光层和第二P型半导体层的电阻；与所述第二N型半导体层相接触的N型欧姆电极；基于所述第一P型半导体层制作的第一P型欧姆电极。2.根据权利要求1所述的微型LED器件，其特征在于，该微型LED器件还包括：第三N型半导体层，所述第三N型半导体层基于所述基底制作形成，设置在所述第二高电阻层、所述第一N型半导体层以及所述第二N型半导体层三者与所述基底之间，所述N型欧姆电极与所述第三N型半导体层相接触。3.根据权利要求1所述的微型LED器件，其特征在于，该微型LED器件还包括：基于所述第二P型半导体层制作的第二P型欧姆电极。4.根据权利要求1所述的微型LED器件，其特征在于，所述基底包括衬底和基于所述衬底制作的缓冲层。5.根据权利要求1所述的微型LED器件，其特征在于，所述第一高电阻层和第二高电阻层掺杂有C、N、Ar、B和F离子中的一种或多种。6.一种微型LED阵列，其特征在于，包括多个权利要求1至4任意一项所述的微型LED器件，所述微型LED阵列中的微型LED器件成矩阵式排列，多个所述微型LED器件的第一N型半导体层或第二N型半导体层互相连通，多个所述微型LED器件之间通过所述第一高电阻层和第二高电阻层互相电隔离，多个所述微型LED器件的第一P型欧姆电极互相连通，多个所述微型LED器件的N型欧姆电极互相连通。7.根据权利要求6所述的微型LED阵列，其特征在于，该微型LED阵列还包括与互相连通的所述第一P型欧姆电极相连接的第一电极和与互相连通的所述N型欧姆电极连接的第二电极。8.一种微型LED器件的制造方法，其特征在于，包括：提供一基底；基于所述基底制作N型半导体层；在所述N型半导体层远离所述基底一侧制作发光层；在所述发光层远离所述N型半导体层一侧制作P型半导体层；使用掩膜遮挡所述P型半导体层的一部分，基于暴露出的P型半导体层注入预设离子，所述预设离子被注入至部分P型半导体层、部分发光层及部分N型半导体层内，形成间隔设置的第一高电阻层和第二高电阻层，其中，所述第一高电阻层的厚度等于所述P型半导体层、发光层和N型半导体层的厚度之和，所述第二高电阻层的厚度大于所述P型半导体层和发光层的厚度之和，小于所述P型半导体层、发光层和N型半导体层的厚度之和；2CN110010542A权利要求书2/2页制作与所述P型半导体层连接的P型欧姆电极和与所述N型半导体层连接的N型欧姆电极；其中，所述第一高电阻层和第二高电阻层的电阻大于所述P型半导体层和N型半导体层的电阻，位于所述第一高电阻层和第二高电阻层之间的部分所述N型半导体层形成第一N型半导体层，位于所述第二高电阻层和N型欧姆电极之间的所述N型半导体层形成第二N型半导体层；位于所述第一高电阻层和第二高电阻层之间的所述发光层形成第一发光层，位于所述第二高电阻层和N型欧姆电极之间的所述发光层形成第二发光层；位于所述第一高电阻层和第二高电阻层之间的所述P型半导体层形成第一P型半导体层，位于所