[发明专利]一种MOS管控制发光二极管的器件、阵列及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，特别涉及一种MOS管控制发光二极管的半导体器件、阵列及其制造方法，属于半导体器件领域。

背景技术

投影机是一种用来放大显示图像的投影装置。目前已经应用于会议室演示以及在家庭中通过连接DVD影碟机等设备在大屏幕上观看电影。在电影院，也同样已开始取代老电影胶片的数码影院放映机，被用作面向硬盘数字数据的银幕。按照工作原理的不同，投影机可以分为CRT、LCD、DLP三大类，其中CRT投影机已经濒临淘汰，占绝对主流地位的是LCD投影机，也就是大家常说的液晶投影机，DLP投影机也占有一定份额。

LCD投影机是被动发光从而成像的，其核心部件为LCD液晶面板。主流的LCD投影机采用3片LCD液晶面板，其成像原理及成像过程参见图1a。首先，灯泡发射的白色光通过滤光片，滤掉对LCD镜片有损害作用的红外线和紫外线等不可见光，并透过反射镜和聚光镜将过滤后的光线送至双色镜。接着，红光首先被分离出来，并经反射镜和聚光镜后被投射到红色液晶面板上，液晶板″记录″下的以透明度表示的图像信息被投射生成了图像中的红光信息。同样，绿光和蓝光也先后被分离出来，然后分别经反射镜和聚光镜后被投射到各自的液晶面板上，并形成了绿光信息和蓝光信息。最后，红、绿、蓝三种颜色的光在合光棱镜中会聚，并由投影镜头投射到屏幕上形成一幅全彩色图像。

DLP投影机的技术是一种全数字反射式的投影技术，其核心部件为DMD(Digital-Micromirror-Device)芯片。DLP投影机的成像原理及成像过程参见图1b。首先，灯泡发射的白光通过一高速旋转的三色透镜(色轮)，通过色轮完成对红光、绿光、蓝光三种光线的的分离和处理，然后将处理好的三种光线投射到到DMD设备上，经由成千上万个微透镜组成的芯片高速切换光像素来产生投影图像，最后将红、绿、蓝三种光线的投影图像通过光学透镜投射在屏幕上形成图像投影。由于微镜的晃动及色轮的旋转速度较快，给人的视觉器官造成错觉，人的肉眼错将红、绿、蓝三种快速闪动的有色光混在一起，于是在投影的图像上看到混合后的色彩。

LCD投影机和DLP投影机都是使用同一光源，然后通过LCD对光源进行滤光或者通过微镜对光源进行反射角调节，从而形成图像，而没有使用集成的光源和集成的调制器件。目前，使用分开的光源和光调节装置的投影机设备体积较大，功耗也较大，不利于便携使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种新型的半导体器件与芯片，采用该半导体器件与芯片制造的投影机在使用集成的光源和光调节装置的同时，还具有积较小、功耗低、利于便携使用等优点。

为达到本发明的上述目的，本发明提出了两种MOS晶体管控制发光二极管的半导体器件。

第一种MOS晶体管控制发光二极管的半导体器件包括至少一个半导体衬底，以及在所述半导体衬底上形成的一个MOS晶体管和一个发光二极管(LED)，其特征在于：

所述LED包括至少一个发光层、位于所述发光层之上的p型区域、位于所述发光层之下的n型区域；

所述MOS晶体管包括至少一个源区、一个漏区、一个衬底区和一个栅区；

所述MOS晶体管的衬底区与所述的LED发光层之上的p型区域为同一层，但通过隔离结构与所述的LED的p型区域相隔离；

所述MOS晶体管的p型衬底区之下为发光层，该发光层与所述的LED的发光层相同，但通过隔离结构与所述的LED的发光层相隔离；

所述的MOS晶体管的源极(或漏极)与所述的LED的p型区域通过金属连接。

进一步地，由多个第一种MOS晶体管控制发光二极管的半导体器件可以组成一个半导体器件阵列，其中，所述MOS晶体管的漏极(或源极)与阵列中的多条位线中的任意一条相连接，所述MOS晶体管的栅极与阵列中的多条字线中的任意一条相连接，所述LED的负极与阵列中的多条地线中的任意一条相连接。

第二种MOS晶体管控制发光二极管的半导体器件包括至少一个半导体衬底，以及在所述半导体衬底上形成的一个MOS晶体管和一个发光二极管(LED)，其特征在于：

所述LED包括至少一个发光层、位于所述发光层之上的p型区域、位于所述发光层之下的n型区域；

所述MOS晶体管包括至少一个源区、一个漏区、一个衬底区和一个栅区；

所述MOS晶体管的衬底区与所述的LED发光层之上的p型区域为同一层，但通过隔离结构与所述的LED的p型区域相隔离；