近期,Meta 的一项名为“Semipolar micro-led”的专利得以公开。于该专利里,Meta 对一种能够达成发射光波长的显著红移以及高量子效率 Micro LED 像素进行了描述。
鉴于全文篇幅较长,这里仅就 Micro LED 像素实现高量子效率展开叙述,专利原文可在美国专利商标局查看。
在 LED 的应用当中,整体的外部量子效率(EQE)有着极为关键的地位,其主要由内部量子效率(IQE)与光提取效率(LEE)所决定,是用于表征 GaN 基 Micro LED 性能的一项重要参数,意味着有多少电注入载流子最终能够转变为器件射出的光子。
Meta 所描述的 Micro LED 能够包含在掺杂半导体层中形成的凹坑结构的半极性面上生长的发光层。能够通过运用具有倾斜侧壁以及特定形状和取向的开口的掩模来蚀刻掺杂半导体层。
掺杂半导体层可以涵盖生长在 c 平面取向衬底上的 n 掺杂 GaN 层,并且能够被蚀刻以形成具有相对于 c 平面倾斜大约 50°至 75°角度的小面的凹坑结构。故而,每个凹坑结构可以具有倒金字塔形状,并且凹坑结构的小面可以是半极性取向。
Meta 专利公开,可达成高量子效率 Micro LED 像素。
图 10A 展示了依据某些实施例的包含具有发光层的子像素的微型 LED 像素的示例,该发光层形成在半导体材料层中所形成的凹坑的半极性面上。
一个或多个量子阱层(例如未掺杂的 GaN/InGaN 层)能够在半极性凹坑面上进行外延生长,电子阻挡层(EBL)能够在量子阱层上生长,并且 p 掺杂 GaN 层能够在 EBL 层上生长以及/或者能够填充凹坑结构。如此的 Micro LED 子像素可以在每个凹坑结构中形成。
在一个实施例中,可以在 p 掺杂 GaN 层上形成诸如铟锡氧化物(ITO)层和/或金属层的 p 接触层。所制造的具有形成在凹坑结构中的 Micro LED 子像素的 Micro LED 晶片能够通过接合焊盘与 CMOS 晶片接合。每个接合焊盘可以大于 Micro LED 子像素的尺寸,因而能够将多个 Micro LED 子像素归为一个 Micro LED 像素。
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