改善光效的发光二极管及其制备方法和显示面板与流程

本公开涉及光电子制造，特别涉及一种改善光效的发光二极管及其制备方法和显示面板。

背景技术：

1、发光二极管(英文：light emitting diode，简称：led)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。

2、相关技术中，发光二极管通常包括依次层叠的衬底、第一半导体层、多量子阱层和第二半导体层。在第二半导体层的表面通常会采用等离子刻蚀的方式形成露出第一半导体层的凹槽，以便于电极通过凹槽与第一半导体层电连接。

3、然而，等离子刻蚀凹槽的过程中，等离子注入会对外延层的侧面造成影响，在侧面一定距离内形成非辐射复合中心，导致发光二极管的发光效率下降。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种改善光效的发光二极管及其制备方法和显示面板，能改善刻蚀凹槽后在外延层的侧面上形成非辐射复合中心的问题，提升发光二极管的发光效果。所述技术方案如下：

2、本公开实施例提供了一种发光二极管，所述发光二极管包括外延层，所述外延层包括依次层叠的第一半导体层、多量子阱层和第二半导体层、所述第二半导体层具有露出所述第一半导体层的凹槽，所述凹槽露出所述多量子阱层的槽壁包括至少一个台阶，各所述台阶均包括从所述第二半导体层至所述第一半导体层的方向上依次相连的第一壁面、台阶面和第二壁面，相邻所述台阶的第一壁面和第二壁面为同一壁面。

3、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第一壁面与所述台阶面之间的夹角大于或者等于90度，所述第二壁面与所述台阶面之间的夹角大于或者等于90度。

4、在本公开实施例的另一种实现方式中，至少一个所述台阶面位于所述多量子阱层的侧壁所在区域。

5、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述台阶面的宽度为0.5μm至3μm。

6、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第一壁面的长度为1μm至2μm，所述第二壁面的长度为0.6μm至1μm。

7、本公开实施例提供了一种显示面板，所述显示面板包括发光功能层和驱动背板，所述发光功能层位于所述驱动背板上，且与所述驱动背板电性连接，所述发光功能层包括如前文所述的多个发光二极管。

8、本公开实施例提供了一种发光二极管的制备方法，所述制备方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成外延层，所述外延层依次层叠的第一半导体层、多量子阱层和第二半导体层；刻蚀所述第二半导体层形成露出所述第一半导体层的凹槽，所述凹槽露出所述多量子阱层的槽壁包括至少一个台阶，各所述台阶均包括从所述第二半导体层至所述第一半导体层的方向上依次相连的第一壁面、台阶面和第二壁面。

9、在本公开实施例的另一种实现方式中，刻蚀所述第二半导体层形成露出所述第一半导体层的凹槽包括：在所述第二半导体层的表面进行第一次刻蚀，形成至少露出所述多量子阱层的第一槽体；在所述第一槽体的槽底进行第二次刻蚀，形成露出第一半导体层的第二槽体。

10、在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第一槽体的槽深为1μm至2μm，所述第一槽体的槽壁至所述第二槽体的槽壁的间距为0.5μm至3μm，所述第二槽体的槽深为0.6μm至1μm。

11、在本公开实施例的另一种实现方式中，在所述第二半导体层的表面进行第一次刻蚀时，控制刻蚀设备上功率300w至600w，下功率100w至300w；在所述第一槽体的槽底进行第二次刻蚀时，控制刻蚀设备上功率200w至300w，下功率50w至150w。

12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

13、本公开实施例提供的发光二极管的第二半导体层具有露出第一半导体层的凹槽，凹槽露出多量子阱层的槽壁包括至少一个台阶，且各台阶都包括依次连接的第一壁面、台阶面和第二壁面。在制作凹槽时，至少需要通过两次刻蚀使得凹槽的槽壁具有至少一个台阶。这样即使第一次刻蚀凹槽时，在外延层的侧面上造成损伤，并形成非辐射复合中心，又通过第二次刻蚀将第一次刻蚀形成的损伤区域去除，降低了非辐射复合，更有利于发光二极管的发光效率。

技术特征：

1.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管包括外延层(20)，所述外延层(20)包括依次层叠的第一半导体层(21)、多量子阱层(22)和第二半导体层(23)、所述第二半导体层(23)具有露出所述第一半导体层(21)的凹槽(30)，所述凹槽(30)露出所述多量子阱层(22)的槽壁包括至少一个台阶，各所述台阶均包括从所述第二半导体层(23)至所述第一半导体层(21)的方向上依次相连的第一壁面(301)、台阶面(302)和第二壁面(303)，相邻所述台阶的第一壁面(301)和第二壁面(303)为同一壁面。

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一壁面(301)与所述台阶面(302)之间的夹角大于或者等于90度，所述第二壁面(303)与所述台阶面(302)之间的夹角大于或者等于90度。

3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，至少一个所述台阶面(302)位于所述多量子阱层(22)的侧壁所在区域。

4.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述台阶面(302)的宽度(l1)为0.5μm至3μm。

5.根据权利要求1至3任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述第一壁面(301)的长度(l2)为1μm至2μm，所述第二壁面(303)的长度(l3)为0.6μm至1μm。

6.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括发光功能层和驱动背板，所述发光功能层位于所述驱动背板上，且与所述驱动背板电性连接，所述发光功能层包括如权利要求1至5任一项所述的多个发光二极管。

7.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，刻蚀所述第二半导体层形成露出所述第一半导体层的凹槽包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一槽体的槽深为1μm至2μm，所述第一槽体的槽壁至所述第二槽体的槽壁的间距为0.5μm至3μm，所述第二槽体的槽深为0.6μm至1μm。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述第二半导体层的表面进行第一次刻蚀时，控制刻蚀设备上功率300w至600w，下功率100w至300w；

技术总结
本公开提供了一种改善光效的发光二极管及其制备方法和显示面板，属于光电子制造技术领域。该发光二极管包括外延层，所述外延层包括依次层叠的第一半导体层、多量子阱层和第二半导体层、所述第二半导体层具有露出所述第一半导体层的凹槽，所述凹槽露出所述多量子阱层的槽壁包括至少一个台阶，各所述台阶均包括从所述第二半导体层至所述第一半导体层的方向上依次相连的第一壁面、台阶面和第二壁面，相邻所述台阶的第一壁面和第二壁面为同一壁面。本公开能改善刻蚀凹槽后在外延层的侧面上形成非辐射复合中心的问题，提升发光二极管的发光效果。

技术研发人员：张威,吴志浩,王江波
受保护的技术使用者：华灿光电（浙江）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29