[发明专利]一种全色堆栈式外延的Micro-LED阵列制备方法

摘要

一种全色堆栈式外延的Micro‑LED阵列制备方法，属于半导体技术领域。堆栈式红、蓝、绿三色发光单元以三列为一周期，其外延结构自下而上在同一导电衬底上堆栈式外延红、绿、蓝三种发光单元作为发光单元，之后再利用掩膜和湿法刻蚀技术制成红、蓝、绿三种发光单元。所述微隔离结构，利用沉积、掩膜、刻蚀技术在所述导电衬底上制备SiO₂或者SiN_x栅格状微隔离结构，栅格中裸露出所述导电衬底，作为发光单元的外延窗口。

主权项

1.一种全色堆栈式外延的Micro‑LED阵列的制备方法，其特征在于，全色堆栈式外延的Micro‑LED阵列包括一导电衬底、堆栈式外延的红、蓝、绿三色发光单元、微隔离结构、p侧电极引线区、电流注入区；所述微隔离结构，是一种利用沉积、掩膜、刻蚀技术在所述导电衬底上制备的SiO₂或者SiNx栅格状结构，栅格中裸露出所述导电衬底，作为发光单元的外延区域；在每一个外延区域沉积一个堆栈式红、蓝、绿三色发光单元，以三列为一周期，每一列的堆栈式红、蓝、绿三色发光单元结构一致，堆栈式红、蓝、绿三色发光单元外延结构自下而上包括AlN缓冲层、GaN缓冲层、n型GaN包层、InGaN/GaN蓝光多量子阱发光区、InGaN/GaN绿光多量子阱发光区、GaN保护层、GaAs缓冲层、n型AlGaAs/AlAs的布拉格光栅(DBR)、n型AlGaInP下限制层、红光AlGaInP/AlGaInP多量子阱发光区、p型AlGaInP上限制层、p型GaP电流扩展层；然后在第一列所有发光单元表面覆盖红光窄带滤光片，只让红光波段光谱通过，从而形成红光发光单元；利用掩膜和湿法刻蚀技术，将第二列所有发光单元刻蚀到InGaN/GaN蓝光多量子阱发光区后再依次重新生长p型AlGaN上限制层和p型GaN接触层，从而形成蓝光发光单元；利用掩膜和湿法刻蚀技术，将第三列所有发光单元刻蚀到InGaN/GaN绿光多量子阱发光区后再依次重新生长p型AlGaN上限制层和p型GaN接触层，再在表面制备蓝光光学屏蔽层以滤除蓝光波段光谱，而让绿光波段光谱通过，从而形成绿光发光单元；采用电子束蒸镀技术在两列发光单元之间的区域表面制备金属铝(Al)，在金属Al表面沉积SiO₂钝化层，随后利用掩膜、刻蚀工艺制备出p侧电极引线区和电流注入区；其中p侧电极引线区位于每个发光单元右侧，电流注入区位于Micro‑LED阵列最外侧。