[发明专利]III族氮化物光电子器件的制作方法

说明书

本发明公开了一种III族氮化物光电子器件的制作方法。所述制作方法包括在衬底上生长形成光电子器件结构的步骤，光电子器件结构包括N型层、有源区发光层及P型层；以及还包括：在所述光电子器件结构上设置掩模，并利用所述掩模至少对所述N型层、有源区发光层及P型层中的任一者或多种进行选择性氧化，从而调控所述光电子器件结构的出光区域的面积和/或形状。本发明实施例提供的III族氮化物光电子器件的制作方法，采用氧化工艺控制器件出光面积，氧化工艺具有宽度、深度可控等特点，低横向效应避免了对芯片侧壁造成的刻蚀损伤，并且可以把器件有源区出口面积控在微米量级，还可以控制出光孔的形状，对有源区无损伤，且能够提高芯片的峰值发光效率。

技术领域

本发明特别涉及一种III族氮化物光电子器件的制作方法，属于半导体器件制备技术领域。

背景技术

III族氮化物光电子器件由于其独特的优势和卓越的性能得到了飞速发展和广泛应用，例如，GaN基LED已经广泛应用于普通照明、显示屏的背光源和信号指示灯等领域，所使用的LED芯片典型尺寸在mm量级。通过进一步缩小LED芯片的尺寸，比如到几十μm，则制备出Micro-LED，并可以在毫米量级的范围内制备成百上千个Micro-LED，形成Micro-LED阵列。

由于Micro-LED具有局域化发光、电流扩展均匀、饱和电流密度高、输出光功率密度高和光电调制带宽高等优势，Micro-LED在多个领域展现出潜在的应用前景，包括Micro-LED显示、高速并行可见光通信、光遗传学、无掩膜光刻、高压照明芯片和光镊等。

随着移动互联网和智能设备的普及，人们对信息呈现方式的多样化需求也逐渐强烈。如何在小尺寸设备中实现更好的显示，成为众多应用领域亟待解决的问题。在显示领域，相对于LCD(液晶显示)和OLED(有机发光二极管)显示技术，Micro-LED显示具有发光效率高、亮度高、对比度高和响应时间短等优势而极具市场潜力。

Micro-LED显示器，承接在传统LCD、OLED之后，被视为可能颠覆产业的新一代显示技术，结构是微型化的LED阵列，也就是将LED结构设计进行薄膜化、微小化和阵列化，使其体积约为目前主流LED大小的1％，将像素点的距离由原来的毫米级降低到微米级。在另一个技术层面上，相比于OLED，Micro-LED可以让LED单元小于100微米，从而解决烧屏问题，寿命更久，同时可以更薄、更省电，亮度、屏幕响应时间、解析度、显示效果也都要远超OLED。

在可见光通信方面，单颗Micro-LED的光电调制带宽和通信速率都远高于普通照明LED，Micro-LED阵列还具备并行通信的优势。在光遗传学领域，可以在针尖上集成Micro-LED阵列，每个Micro-LED的尺寸和神经元细胞的大小接近，针尖可以低损伤的插入小白鼠大脑皮质，用Micro-LED阵列多点光刺激神经元并操控神经网络，有望用于帕金森综合征和失明等疾病的治疗。

LED微缩化和矩阵化技术是指集成在同一个芯片上像素点间距低至微米量级的高密度小尺寸的LED阵列显示技术，即将可单独驱动点亮的定址LED光源作为独立控制的红、绿和蓝色子像素，形成具有高速、高对比度和宽视角特性的显示系统。相比于LCD和OLED显示技术，Micro-LED具有材料性质稳定、解析度与色彩饱和度高、响应时间短、无影像烙印、光学系统简单、功耗低、耐用性强等优点，因此，Micro-LED被视为将会取替LED小间距显示的新一代显示技术。