[发明专利]用于形成光电器件的生长基板、制造该基板的方法以及该基板特别是在微显示器领域的使用

说明书

本发明涉及一种用于形成光电器件的生长基板(1)，其包括生长介质(2)以及设置在该生长介质(2)上的具有第一晶格参数的第一组晶体半导体岛状物(3a)以及具有不同于第一晶格参数的第二晶格参数的第二组晶体半导体岛状物(3b)。本发明还涉及一种用于制造该生长基板的方法以及用于在该生长基板上集体制造多个光电器件的方法。本发明用于提供单片式发光二极管微面板或微显示器。

技术领域

本发明涉及一种用于形成光电器件的生长基板以及制造该基板的方法。其还适用于使用该基板来集体制造具有可彼此不同的光电性质的器件。本发明可特别适用于微显示器屏领域。

背景技术

文献EP2151852和EP2151856公开了一种旨在在基板上形成弛豫或部分弛豫晶体半导体材料的岛状物的技术。这些岛状物可用于集体制造发光二极管(LED)，例如文献EP2865021中详细说明的。

多个产品将以各种波长发射的LED组合以形成彩色光点。除了别的以外，对于允许形成由像素组成的图像的显示器屏就是如此，各个像素组合红色、绿色和蓝色LED，其发射可被单独地控制以通过将光发射组合来形成所选颜色的光点。

组合以形成像素的LED通常并非使用相同的技术由相同的材料制造。由此，绿色或绿色LED可由氮化物(具有通式InGaN)组成，红色LED可由磷化物(具有通式AlGaInP)组成。制造屏幕涉及逐个组装二极管，以例如使用取放技术形成最终装置的像素。

由于材料不具有相同的性质，所以与使用它们的器件的老化、热/电行为和/或效率有关的特性通常非常不同。在设计包括由不同材料组成的LED的产品时必须考虑这些可变性，这有时可能使得设计非常复杂。

其它解决方案提供用于由全部相同、在同一基板上和/或使用相同技术制造的二极管形成像素。然后可实现具有减小的尺寸和高分辨率的单片式微LED面板。作为这种实现的示例，可参考题为“360 PPI Flip-Chip Mounted Active Matrix Addressable LightEmitting Diode on Silicon(LEDoS)Micro-Displays”(Zhao Jun Liu等人，Journal ofDisplay Technology，2013年4月)的文献。由微面板的LED发射的光辐射可在紫外范围内选择并且从一个二极管到另一二极管选择性地转换为各种波长以便与红色、绿色和蓝色光发射对应以形成彩色屏幕。该转换可通过在LED的发射面上放置磷光材料来实现。然而，该转换消耗光能，这减少了由各个像素发射的光的量，因此降低了显示装置的效率。还需要在LED的发射表面上分配磷光材料，这使得这些微面板的制造方法更复杂。此外，磷光材料的颗粒的大小可能超过亮像素的期望尺寸，这不总是允许使用该解决方案。

为了克服上述限制，将理想的是，能够在同一基板上使用相同的技术同时制造能够以不同的波长发射的LED。更一般地，将有利的是，集体制造具有彼此不同的光电性质的器件。

发明内容

考虑到实现这些目标之一，在第一方面，本发明提供一种用于制造具有各种晶格参数的多个晶体半导体岛状物的方法。

该方法包括旨在提供弛豫基板的步骤，该弛豫基板包括介质、设置在介质上的流层以及布置在流层上的多个晶体半导体岛状物，所述多个晶体半导体岛状物具有相同的初始晶格参数，并且包括具有第一横向膨胀势的第一组岛状物以及具有不同于第一横向膨胀势的第二横向膨胀势的第二组岛状物。

还包括如下的步骤，即，该步骤旨在在高于或等于流层的玻璃化转变温度的温度下对弛豫基板进行热处理以导致第一和第二组的岛状物的差异化弛豫，第一组的弛豫岛状物和第二组的弛豫岛状物的晶格参数然后具有不同的值。

根据本发明的其它有利和非限制性特性(单独地或按照任何技术上可行的组合)：

-在热处理步骤之前，第一组的岛状物具有第一应变水平并且第二组具有不同于第一应变水平的第二应变水平；