[发明专利]一种Micro-LED器件的制备方法及Micro-LED器件

说明书

本发明实施例公开了一种Micro‑LED器件的制备方法及Micro‑LED器件，其中制备方法包括：形成外延层，外延层包括设置在衬底上的第一N型半导体层、第二N型半导体层、量子阱层、P型半导体层和电流扩展层；通过等离子体对外延层进行处理；形成同族界面层，同族界面层覆盖第二N型半导体层、量子阱层、P型半导体层和电流扩展层的侧表面，以及电流扩展层和第一N型半导体层上表面的非电极区域；形成电极，电极覆盖电流扩展层和第一N型半导体层上表面的电极区域。本发明实施例提供的技术方案降低了侧壁表面态的形成，降低了器件表面缺陷密度，从而提高了器件发光效率，保证了器件工作特性。

技术领域

本发明实施例涉及半导体器件制备技术领域，尤其涉及一种Micro-LED器件的制备方法及Micro-LED器件。

背景技术

Micro-LED显示是由集成在有源寻址驱动基板上的微米级LED发光像元组成的阵列显示技术，具有高效率、低功耗、高集成、高稳定性等优点。在众多新型显示技术中，Micro-LED显示被认为是具有颠覆性的下一代显示技术。Micro-LED显示技术的核心是尺寸小于50微米的Micro-LED器件。目前Micro-LED器件面临的技术瓶颈是其峰值效率随器件尺寸减小而衰减。随着Micro-LED器件尺寸从500微米减小到10微米时，其发光效率的峰值衰减了50％左右。这是由于器件在制备过程中，由于刻蚀工艺在Micro-LED侧壁引入晶格损伤，在侧壁表面存在悬挂键、氮空位、氧化层和表面缺陷等表面态，从而在Micro-LED侧壁引入大量的表面缺陷能级，降低了器件的发光效率。由此可见，表面态对Micro-LED器件效率的影响随器件尺寸减小而显著增加。

目前Micro-LED器件的侧壁钝化工艺主要是用等离子体增强化学气相外延设备或原子层沉积设备，在Micro-LED侧壁沉积氧化硅或氧化铝等绝缘层。虽然此钝化工艺可有效钝化侧壁表面，减小侧壁表面悬挂键密度，然而对于Micro-LED器件而言，此工艺并没有有效改善Micro-LED器件的氮空位、氧化层及表面缺陷等现象，表面态对Micro-LED器件效率的影响依然没有得到解决。

发明内容

本发明实施例提供了一种Micro-LED器件的制备方法及Micro-LED器件，以有效阻止侧壁表面态的形成，降低表面态对Micro-LED器件的影响，提高Micro-LED器件发光效率，保证器件工作特性。

第一方面，本发明实施例提供了一种Micro-LED器件的制备方法，包括：

形成外延层，所述外延层包括设置在衬底上的第一N型半导体层、第二N型半导体层、量子阱层、P型半导体层和电流扩展层，所述第二N型半导体层、所述量子阱层、所述P型半导体层和所述电流扩展层层叠设置，并覆盖部分所述第一N型半导体层；

通过等离子体对所述外延层进行处理；

形成同族界面层；所述同族界面层覆盖所述第二N型半导体层、所述量子阱层、所述P型半导体层和所述电流扩展层的侧表面，以及所述电流扩展层和所述第一N型半导体层上表面的非电极区域；

形成电极；所述电极覆盖所述电流扩展层和所述第一N型半导体层上表面的电极区域。

可选的，所述通过等离子体对所述外延层进行处理之前还包括：

通过氢氧化钾溶液去除所述外延层侧壁的刻蚀损伤；

通过氯化氢溶液去除所述外延层侧壁的第一氧化产物。

可选的，所述通过等离子体对所述外延层进行处理包括：

通过等离子体增强原子层沉积设备形成第一等离子体，并通过所述第一等离子体以去除所述外延层侧壁的第二氧化产物；

通过等离子体增强原子层沉积设备形成第二等离子体，并通过所述第二等离子体填补所述外延层侧壁的氮空位并改善侧壁界面质量。