[发明专利]用于生产各自用于形成电子或光电器件的氮化物台面的方法

说明书

本发明特别涉及一种用于获得台面(550A、550B)的方法，台面至少部分地由氮化物(N)制成的，该方法包括以下连续步骤：‑提供叠置件，该叠置件包括基板(100)和从该基板(100)起连续地布置的至少下述层：‑第一层，被称为流变层(200)；‑第二结晶层，被称为结晶层(300)；‑通过对流变层(200)的至少一部分(220)和结晶层(300)进行蚀刻来形成垫(1000A1‑1000B4)，使得：每个垫(1000A1‑1000B4)至少包括：‑第一部分，其被称为流变部分(200A1‑200B4)，其由流变层(200)的至少一部分形成；第二结晶部分，其称为结晶部分(300A1、300B4)，由结晶层(300)形成并覆在流变部分(200A1‑200B4)上；垫(1000A1‑1000B4)分布在基板(100)上，以便形成多个组(1000A、1000B)的垫(1000A1‑1000B4)；‑在所述垫(1000A1‑1000B4)的至少一些垫上外延生长微晶(510A1‑510B4)，并继续微晶(510A1‑510B4)的外延生长直到由同一个组(1000A、1000B)的相邻垫(1000A1‑1000B4)承载的微晶(510A1‑510B4)达到聚结。

技术领域

本发明涉及生产由氮化物(N)制成的台面，该氮化物优选地从选自镓(Ga)、铟(In)和铝(Al)中的至少一种材料获得。本发明的一个示例性应用是在包括多个微型发光二极管(LED)的光电器件的领域，该微型发光二极管一般称为micro-LED。在这个领域中，本发明的一个特别有利的用途是生产一般被称为微型显示器的小型显示器。

现有技术

基于micro-LED的光电器件包括由彼此间隔开的多个micro-LED叠覆的基板。这些光电器件通常是通过执行下面简要描述的步骤来形成的，并在图1A和图1B中示意性地例示。

-第一步骤在于获得氮化物层500，通常是氮化镓(GaN)层。这种类型的氮化物通常是通过从结晶层300外延生长来获得的。这个步骤在图1A中示出。

-第二步骤在于在结晶层300上的全晶圆外延生长氮化物层500中对台面550A-550E进行空间界定。这种空间界定是例如通过RIE(反应性离子蚀刻)10来执行的。这些台面550A-550E中的每一者用于形成micro-LED 570A-570D。为此目的，例如可以在台面550A-550E中的每一者中产生量子阱590，以形成micro-LED 570A-570D。

这些光电器件的一个缺点是，这些micro-LED的外量子效率高度依赖于micro-LED的大小。这清楚地示出在图2A的图表中。该图表清楚地示出，随着micro-LED大小的减小，外量子效率也减小。这种效率下降对于侧向尺寸小于50μm(10^-6米)的micro-LED来说尤其明显，该侧向尺寸是指具有方形或矩形顶面的micro-LED的两侧长度。因此，micro-LED的顶面的两侧长度决定了该顶面的周长。

图2B是侧向尺寸为7μm的micro-LED在室温下记录的阴极发光图像。该图清楚地示出，micro-LED的这种效率下降与LED边缘的发光降低有关。图2C是比较300K(开尔文)和8K温度下的阴极发光曲线的图。该图清楚地示出，随着温度的升高，在micro-LED边缘处，处于低温的激子向非辐射复合中心离域(delocalised)。

随着与micro-LED大小的倒数近似成比例的周长面积比(perimeter-to-arearatio)增加，这种边缘效应变得更加重要。这从图2D中很明显。该图示出了肖克莱-雷德-霍尔(SRH)复合参数A根据该周长面积比的变化。