一种C字形阳极Micro-LED器件及其制备方法

本发明涉及micro-led显示，特别是涉及一种c字形阳极micro-led器件及其制备方法。

背景技术：

1、micro-led显示技术是指以自发光的微米量级的led为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度led阵列的显示技术。由于micro-led芯片尺寸小、集成度高和自发光等特点，与lcd、oled相比，在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势。随着micro-led器件尺寸的减小，侧壁缺陷引起的量子效率下降问题逐渐凸显，影响了micro-led器件大规模应用。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种c字形阳极micro-led器件及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种c字形阳极micro-led器件的制备方法，包括：

4、对外延片进行蚀刻操作，得到原始台面结构；所述原始台面结构包括第一底座以及位于所述第一底座上的第一凸台；所述第一底座从下至上依次包括衬底、ugan层的下部分；所述第一凸台从下至上依次包括ugan层的上部分、ngan层、多量子阱mqw层以及pgan层；

5、对所述多量子阱mqw层和所述pgan层进行蚀刻操作，得到二次台面结构；所述二次台面结构包括所述第一底座、位于所述第一底座上的第二底座以及位于所述第二底座上的第二凸台；所述第二底座从下至上依次包括ugan层的上部分和ngan层；所述第二凸台从下至上依次包括蚀刻操作后的多量子阱mqw层和蚀刻操作后的pgan层；

6、采用沉积工艺在所述二次台面结构上沉积一层钝化层，以将蚀刻操作后的pgan层、蚀刻操作后的多量子阱mqw层和ngan层的上表面覆盖；

7、对所述pgan层侧壁处的钝化层进行蚀刻打薄，并采用电子束沉积工艺在蚀刻打薄后的钝化层上沉积金属电极，形成阳极层；

8、采用沉积工艺再次沉积钝化层，以使再次沉积的钝化层覆盖蚀刻操作后的pgan层、蚀刻操作后的多量子阱mqw层、阳极层、ngan层和ugan层的上部分；

9、将所述pgan层上的钝化层去除，在所述阳极层边缘处的钝化层上开设通孔，然后在所述pgan层的上方镀膜电流扩展ito层，采用磁控溅射沉积工艺在通孔上沉积金属电极，并与阳极层连接，形成c字形阳极；

10、去除衬底、ugan层，并在ngan层的下表面磁控溅射金属电极，形成阴极，进而得到c字形阳极micro-led器件。

11、可选地，在执行步骤：对外延片进行蚀刻操作，得到原始台面结构，之前，还包括：选用已形成有衬底、ugan层、ngan层、ngan层、多量子阱mqw层以及pgan层的外延片。

12、可选地，所述对所述多量子阱mqw层和所述pgan层进行蚀刻操作，得到二次台面结构，具体包括：

13、采用蚀刻工艺，将距离边缘设定范围内的pgan层和多量子阱mqw层蚀刻穿透，得到二次台面结构。

14、可选地，所述采用沉积工艺在所述二次台面结构上沉积一层钝化层，以将蚀刻操作后的pgan层、蚀刻操作后的多量子阱mqw层和ngan层的上表面覆盖，具体包括：

15、采用pecvd沉积工艺在所述二次台面结构上沉积一层钝化层，以将蚀刻操作后的pgan层、蚀刻操作后的多量子阱mqw层、ngan层和ugan层的上部分覆盖；

16、采用蚀刻操作，将ngan层侧壁处的钝化层和ugan层上部分侧壁处的钝化层去掉，以使所述钝化层仅覆盖蚀刻操作后的pgan层、蚀刻操作后的多量子阱mqw层和ngan层的上表面。

17、可选地，所述金属电极的材料为ni或者au。

18、本发明还提供了一种c字形阳极micro-led器件，包括主体结构和钝化层；所述主体结构从上至下依次包括：c字形阳极、电流扩展ito层、pgan层、多量子阱mqw层、ngan层和阴极；

19、所述钝化层覆盖部分c字形阳极、电流扩展ito层、pgan层、多量子阱mqw层和ngan层。

20、可选地，所述c字形阳极包括依次连接第一短横梁、第一竖梁、长横梁、第二竖梁以及第二短横梁；其中，所述钝化层覆盖第一短横梁、第一竖梁、第二竖梁以及第二短横梁；所述长横梁与所述电流扩展ito层接触，所述第一竖梁与所述第二竖梁平行，且所述第一竖梁与所述pgan层的侧壁平行；所述第一短横梁与所述第一竖梁垂直，所述长横梁平行与所述第一竖梁垂直。

21、本发明还提供了一种c字形阳极micro-led器件的制备方法，包括：

22、对外延片进行蚀刻操作，得到原始台面结构；所述原始台面结构包括第一底座以及位于所述第一底座上的第一凸台；所述第一底座从下至上依次包括衬底、ugan层的下部分；所述第一凸台从下至上依次包括ugan层的上部分、ngan层、多量子阱mqw层以及pgan层；其中，所述ugan层为凸台结构；

23、对所述多量子阱mqw层、所述pgan层和所述ngan层进行蚀刻操作，得到二次台面结构；所述二次台面结构包括所述第一底座、位于所述第一底座上的第二底座、位于所述第二底座上的第三底座以及位于所述第三底座上的第二凸台；所述第二底座从下至上依次包括ugan层的上部分和未被蚀刻操作的ngan层的下部分；所述第三底座包括蚀刻操作后的ngan层的上部分；所述第二凸台从下至上依次包括蚀刻操作后的多量子阱mqw层和蚀刻操作后的pgan层；其中，蚀刻操作后的ngan层为阶梯结构；

24、采用沉积工艺在所述二次台面结构上沉积一层钝化层，以将蚀刻操作后的pgan层、蚀刻操作后的多量子阱mqw层和蚀刻操作后的ngan层的上表面覆盖；

25、对所述pgan层侧壁处的钝化层进行蚀刻打薄，并采用电子束沉积工艺在蚀刻打薄后的钝化层上沉积金属电极，形成阳极层；

26、采用沉积工艺再次沉积钝化层，以使再次沉积的钝化层覆盖蚀刻操作后的pgan层、蚀刻操作后的多量子阱mqw层、阳极层、蚀刻操作后的ngan层和ugan层的上部分；

27、将所述pgan层上的钝化层去除，在所述阳极层边缘处的钝化层上开设第一通孔，然后在所述pgan层的上方镀膜电流扩展ito层，并采用磁控溅射沉积工艺在第一通孔上沉积金属电极，并与阳极层连接，形成c字形阳极；

28、在ngan层的下部分且裸露在外的上表面的钝化层上开设第二通孔，并采用磁控溅射沉积工艺在第二通孔上沉积金属电极，形成阴极，进而得到c字形阳极micro-led器件。

29、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

30、因为在c字形电极平行于ngan的部分，会产生垂直于ngan表面的电场从而抑制由于侧壁缺陷引起的侧壁电场，所以相比于传统垂直结构micro-led器件而言，先采用蚀刻pgan层及量子阱然后加c字形电极的方法能更好的提高单位尺寸上辐射复合率积分，以及量子效率。

31、此外，平行于ngan部分的电极在量子阱之上，从而减小了电极电场对量子阱的干扰，从而提高了单位尺寸上辐射复合率积分，进而提高量子效率。