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公开(公告)号：CN109698464B
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN201811603550.7
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种垂直结构电注入金字塔微腔激光器及其制备方法，属于半导体技术领域，本发明采用Ⅲ族氮化物作为增益介质，棱台形的金字塔微腔作为谐振腔，垂直结构的衬底作为底电极，在金字塔顶部制作顶电极，其可根据Ⅲ族氮化物中Ⅲ族元素(In，Ga，Al)可调的特点，覆盖从红外(InN)到深紫外(AlN)的波段，金字塔台微腔采用湿法刻蚀氮极性面得到，工艺简单，能提高晶体质量，利用金字塔侧壁和底面的金属反射镜层的光限制效应从而实现激射。本发明利用氮极性面的湿法蚀刻对垂直结构外延进行蚀刻，得到分立的金字塔台型微腔，采用电子束曝光、金属蒸镀等工艺在金字塔台顶部制作顶电极，在正向偏压下注入电流，实现电注入和金字塔台微腔定向光输出。
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公开(公告)号：CN110571317A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910881409.1
申请日：2019-09-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种表面塑形倒装焊Micro LED及其制备方法，器件包括衬底一和LED外延材料；LED外延材料由上至下依次包括p-GaN层、MQW层和n-GaN层；p-GaN层与MQW层的宽度相等且小于n-GaN层的宽度，n-GaN层的厚度从上至下逐渐增加，形成倾斜侧壁台阶结构；n-GaN层的下表面设有微纳结构；LED外延材料通过微凸点结构倒装焊接在所述衬底一上。制备方法包括：制备LED外延材料、刻蚀形成倾斜侧壁台阶结构、将台阶结构倒装焊在衬底一上、剥离外延材料的衬底二、制备微纳结构，完成Micro LED器件的制备。所得Micro LED器件光提取效率高、显示亮度高、显示性能好。
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公开(公告)号：CN111180557A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201911356012.7
申请日：2019-12-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了基于p-Si/n-AlxGayIn2-x-yO3异质结紫外发光二极管及制备方法，属于半导体技术领域，本发明器件制作工艺简单，n-AlxGayIn2-x-yO3层生长工艺成熟，成本低，易于实施，可以大规模推广。该异质结的紫外发光二极管主要包括p-Si层、介质层、n-AlxGayIn2-x-yO3和金属电极，其是在P型Si衬底上生长一层介质层，再生长n-AlxGayIn2-x-yO3薄膜形成异质pN结；本发明制备的p-Si/n-AlxGayIn2-x-yO3异质pN结紫外发光二极管利用p-Si作为空穴注入源，大大提高了空穴的浓度，且抑制了载流子在间接带隙的p-Si区复合发光，具有较好的发光性能、以及较低的阈值电压，并且其发光强度很高。
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公开(公告)号：CN110581206A
公开(公告)日：2019-12-17
申请号：CN201910880984.X
申请日：2019-09-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种GaN基Micro-LED及其制备方法，所述Micro-LED包括GaN基Micro-LED芯片和Si衬底；所述芯片由下到上设有介质膜和n-GaN层；所述n-GaN层表面具有上台阶部和下台阶部；所述n-GaN层的上台阶部依次设有MQW层、p-GaN层和反射镜电极，所述n-GaN层的下台阶部设有欧姆接触金属；所述GaN基Micro-LED芯片通过In柱阵列倒装焊接在Si衬底上。上述GaN基Micro-LED具有垂直方向的谐振微腔结构，发光半高宽窄、发光方向性好、发光速度快；Micro-LED由GaN基材料组成，芯片厚度经减薄后，光提取效率得到提高、体积更小、集成度更高。
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公开(公告)号：CN110571317B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201910881409.1
申请日：2019-09-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种表面塑形倒装焊Micro LED及其制备方法，器件包括衬底一和LED外延材料；LED外延材料由上至下依次包括p‑GaN层、MQW层和n‑GaN层；p‑GaN层与MQW层的宽度相等且小于n‑GaN层的宽度，n‑GaN层的厚度从上至下逐渐增加，形成倾斜侧壁台阶结构；n‑GaN层的下表面设有微纳结构；LED外延材料通过微凸点结构倒装焊接在所述衬底一上。制备方法包括：制备LED外延材料、刻蚀形成倾斜侧壁台阶结构、将台阶结构倒装焊在衬底一上、剥离外延材料的衬底二、制备微纳结构，完成Micro LED器件的制备。所得Micro LED器件光提取效率高、显示亮度高、显示性能好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111725368A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010613174.0
申请日：2020-06-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电镀技术的GaN基垂直结构微腔Micro-LED及其制备方法，本发明这种微腔Micro-LED发光半高宽窄，发光方向性好；通过减薄芯片厚度，并通过p-GaN层(5)的金属反射镜和n-GaN层的介质膜反射镜作为谐振腔端面，形成垂直方向的谐振微腔结构，将抑制侧壁出光，提高正面出光方向性，从而减小Micro-LED显示相邻像素之间的串扰效应。同时谐振微腔结构将选择特定波长，使其发光光谱变窄，光谱纯度更高，这将有利于提高Micro-LED显示的阈值，本发明垂直结构Micro-LED有源区面积大，n-GaN吸光较少；电流扩展较好，电压较低，电流密度较小，在光效，饱和电流，长期可靠性方面具有优势；其次Cu衬底具有良好的导电性和导热性，芯片热阻较小。
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公开(公告)号：CN111725367A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010611853.4
申请日：2020-06-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种垂直结构氮化物RC LED及其制备方法，由下到上包括导电衬底、氮化物DBR1、氮化物层1、多量子阱有源区层、氮化物层2、透明导电插入层、氮化物DBR2，所述导电衬底和氮化物DBR2上均设有金属电极。本发明中的氮化物DBR1和氮化物DBR2是利用磁控溅射制备的材料，其晶体结构是多晶甚至非晶的，因此可以减少应力和应力累计。本发明中氮化物DBR1和氮化物DBR2由AlxIn1-xN层和AlyIn1-yN层周期循环交替组合，可以根据DBR目标反射波长，调节AlyIn1-yN/AlxIn1-xDBR中Al成分，最大程度的减少对DBR目标反射波长光的吸收。本发明中导电Si衬底上制备导电AlyIn1-yN/AlxIn1-xN DBR中引入了掺杂元素，可以制备垂直电流注入型RC LED，提高RC LED性能。
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公开(公告)号：CN110544736B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201910880826.4
申请日：2019-09-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种GaN基LED芯片的制备方法，包括：在衬底1上依次外延生长n‑GaN层、InGaN/GaN量子阱层、p‑GaN层，形成GaN LED外延层；在GaN LED外延层上刻蚀多个沟槽，形成由衬底1连接的多个芯片；在多个芯片上表面制备衬底3；将衬底1去除；将结构倒转，在多个芯片的n‑GaN层上表面制取一层蓝膜；在衬底3下表面进行光刻，利用光刻胶保护芯片对应区域，光刻后暴露出芯片和芯片之间的沟槽区域；利用湿法刻蚀去除芯片与芯片之间沟槽区域的衬底3；去除光刻胶，得到分立在蓝膜上的多个GaN基LED芯片。上述方法简单可行，能提高LED良率，对LED芯粒无损伤，从而不损伤LED芯粒亮度。
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公开(公告)号：CN110544736A
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201910880826.4
申请日：2019-09-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种GaN基LED芯片的制备方法，包括：在衬底1上依次外延生长n-GaN层、InGaN/GaN量子阱层、p-GaN层，形成GaN LED外延层；在GaN LED外延层上刻蚀多个沟槽，形成由衬底1连接的多个芯片；在多个芯片上表面制备衬底3；将衬底1去除；将结构倒转，在多个芯片的n-GaN层上表面制取一层蓝膜；在衬底3下表面进行光刻，利用光刻胶保护芯片对应区域，光刻后暴露出芯片和芯片之间的沟槽区域；利用湿法刻蚀去除芯片与芯片之间沟槽区域的衬底3；去除光刻胶，得到分立在蓝膜上的多个GaN基LED芯片。上述方法简单可行，能提高LED良率，对LED芯粒无损伤，从而不损伤LED芯粒亮度。
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公开(公告)号：CN109698464A
公开(公告)日：2019-04-30
申请号：CN201811603550.7
申请日：2018-12-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种垂直结构电注入金字塔微腔激光器及其制备方法，属于半导体技术领域，本发明采用Ⅲ族氮化物作为增益介质，棱台形的金字塔微腔作为谐振腔，垂直结构的衬底作为底电极，在金字塔顶部制作顶电极，其可根据Ⅲ族氮化物中Ⅲ族元素(In，Ga，Al)可调的特点，覆盖从红外(InN)到深紫外(AlN)的波段，金字塔台微腔采用湿法刻蚀氮极性面得到，工艺简单，能提高晶体质量，利用金字塔侧壁和底面的金属反射镜层的光限制效应从而实现激射。本发明利用氮极性面的湿法蚀刻对垂直结构外延进行蚀刻，得到分立的金字塔台型微腔，采用电子束曝光、金属蒸镀等工艺在金字塔台顶部制作顶电极，在正向偏压下注入电流，实现电注入和金字塔台微腔定向光输出。
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