包括有源纳米线和接触纳米线的电致发光器件及其制造方法_2

文档序号:9476388阅读:来源:国知局
36]根据本发明的一个变化形式,所述第二纳米线由用于金属的连续或不连续的粘接层覆盖,该层可以是铜或铝的。
[0037]根据本发明的一个变化形式,所述发光器件包括绝缘体的不连续层,所述不连续层包封所述纳米线的底部,并且位于所述衬底在所述纳米线之间的表面上。
[0038]根据本发明的一个变化形式,所述发光器件包括镜面层,所述镜面层位于两个相邻的纳米线之间,该层可以是Al、Ag或Ru的。
[0039]本发明的另一主题是发光器件的制造方法,所述发光器件包括:
[0040]-在衬底的整个表面上的纳米线的集合;
[0041]-至少第一纳米线的第一系列和第二纳米线的第二系列;
[0042]-所述第一系列包括被称作有源的第一纳米线,第一纳米线能够在电控制下发光,所述第一系列在第一类型的电接触部和第二类型的电接触部之间连接,以便使得所述器件能够在电控制下发光,所述第一纳米线由至少一个在所述发光器件的发光波长上透明的导电层覆盖,所述层与所述第一类型的电接触部接触;
[0043]-所述第二系列包括被称作接触纳米线的第二纳米线,第二纳米线被包封在金属层内,所述金属层使得所述第一类型的电接触部能够形成;
[0044]-第二类型的电接触部,其位于所述衬底的背面,所述背面对着包括所述纳米线的面,并且设置了至少面对纳米线的所述第一系列的导电层;
[0045]所述方法的特征在于,其包括以下步骤:
[0046]-在衬底的整个表面上生长纳米线;
[0047]-在所述纳米线中的至少部分的表面上沉积导电层,所述导电层在发光器件的工作波长是透明的;
[0048]-通过金属层局部包封构成所述第二纳米线的纳米线的子集,使得所述第一类型的电接触部能够形成,所述第二纳米线被称为接触纳米线;
[0049]-通过至少面对纳米线的所述第一系列的导电层,在衬底的背面上形成第二类型的接触部。
[0050]根据本发明的一个变化形式,所述方法包括:
[0051]-在第一纳米线的至少两个第一子组的表面上形成厚的光刻胶图案,留下第二纳米线的至少第二子组不被所述光刻胶覆盖;
[0052]-在所述第二纳米线的表面上沉积金属层,以便提供第一类型的电接触部;
[0053]-从所述第一纳米线移除所述光刻胶图案。
[0054]根据本发明的一个变化形式,所述方法包括,利用掩模通过丝网印刷在所述第二纳米线的表面上沉积金属层,以便提供第一类型的电接触部,该金属层可以是金属油墨。
[0055]根据本发明的一个变化形式,所述方法包括在所述金属层的表面上形成导电接线部的步骤。
[0056]根据本发明的一个变化形式,所述方法包括,利用分液器在所述第二纳米线的表面上局部沉积金属层,以便提供第一类型的电接触部。
[0057]根据本发明的一个变化形式,所述方法包括,通过喷墨在所述第二纳米线的表面上局部沉积金属层,以便提供第一类型的电接触部。
[0058]根据本发明的一个变化形式,所述方法包括从位于所述第一纳米线和第二纳米线的外围周围的纳米线移除导电层的步骤,从而限定第三纳米线的第三系列,所述导电层在所述发光器件的发光波长是透明的。
[0059]根据本发明的一个变化形式,金属层的沉积和/或导电接线部的形成是通过电镀操作进行的。
[0060]根据本发明的一个变化形式,所述方法包括在两个相邻的纳米线之间沉积镜面层,所述沉积在所述透明的导电层的沉积之前或之后进行。
[0061]当通过电镀形成金属层时:
[0062]-根据本发明的一个变化形式,所述方法包括沉积至少一个粘接层,所述粘接层被设计为用于所述金属的粘接,其中所述沉积可以以下述方式实施:
[0063]ο以连续的方式在全部的所述纳米线上以及在两个相邻的纳米线之间的所述衬底上沉积,或者;
[0064]ο以不连续的方式在所述纳米线的端部以及在两个相邻的纳米线之间的所述衬底上沉积,或者;
[0065]ο在两个相邻的纳米线之间的所述衬底上沉积。
[0066]-根据本发明的一个变化形式,所述方法包括含铜或铝的层的沉积,所述含铜或铝的层可以有益地沉积在预先沉积的含钛薄层上;
[0067]-根据本发明的一个变化形式,所述方法包括将所述粘接层从所述第三纳米线或从所述第三纳米线和所述第一纳米线移除的操作。
【附图说明】
[0068]通过阅读随后由非限制性示例的方式呈现的描述并且根据所附附图,将更好地理解本发明,并且本发明的其他优点将变得明显,在附图中:
[0069]-图1示出了根据现有技术的包括纳米线的LED的第一示例;
[0070]-图2示出了根据现有技术的包括纳米线的LED的第二示例;
[0071]-图3显示了现有技术的配置的纳米线的集合的照片,所述纳米线的集合通过没有进行生长的区域分开,在所述没有进行生长的区域中存在缺陷;
[0072]-图4a至图4i示出了本发明的发光器件的制造方法的一个示例的各个步骤;
[0073]-图5示出了在位于第一纳米线NTia与第三纳米线NTin之间的纳米线NTi。的集合的表面上的厚接触层的配置的一个示例。
[0074]-图6示出了安装到壳体上的根据本发明的器件的一个示例的整体视图。
[0075]-图7a至图7d示出了本发明的发光器件的制造方法的第二示例的各个步骤;
[0076]-图8a和图Sb示出了本发明的发光器件的制造方法的第三示例的步骤。
【具体实施方式】
[0077]概括而言,本发明的发光器件包括衬底,所述衬底在其整个表面上覆盖有纳米线,从而不留下在纳米线的形成期间可能生长缺陷的开口区域。因而,根据本发明,即使是专用于使得纳米线能够受到控制的接触部的区域也使用了特定纳米线的上表面。
[0078]借助能够获得本发明的器件的制造方法的步骤,下文将更加详细地描述本发明。各个步骤通过图4a至图4i示出。
[0079]步骤I,示出于图4a:
[0080]从衬底100开始,纳米线见^的生长在该衬底的整体上进行,有益地,衬底可以由硅制备。
[0081]步骤2,示出于图4b:
[0082]之后利用电介质进行层200的沉积,使得纳米线部分地受到包封,所述电介质一般可以是Si02、A1203、HfO2S Si xNy,其中X和y是摩尔分数。
[0083]步骤3,示出于图4c:
[0084]进行导电层300的沉积,所述导电层在发光器件的工作波长是透明的。一般而言,该层可以沉积到镍、钯或铂的几纳米(5nm)厚的第一层上。透明导电层可以是厚度在十至一百纳米的量级的ΙΤ0。透明导电层可以等效地是FT0、AZ0或GZ0。
[0085]为了将光束向芯片的顶部进行重定向,有益地,还可以进行镜面结构400的沉积,其中,该镜面结构可以在透明导电层的沉积之前或之后进行沉积。该镜面结构可以是Ti/Al式、Ti/Ag式或Ti/Ru式的双层结构。图4c示出了各个替选方式。
[0086]步骤4,示出于图4d:
[0087]进行用于厚金属的粘接层结构500的沉积,粘接层结构500被设计为使得能够制作接触部。该结构可以例如包括钛的厚度在10nm的量级的第一层以及铜的400nm的量级的层,并且该结构可以通过PVD工艺获得。该双层结构可以在全部纳米线以及纳米线之间的空隙上形成,或者以不连续的方式形成。图4d示出了这些不同的可能形式,这些可能形式可以通过调整双层的厚度或通过刻蚀而获得。
[0088]该双层结构也可以通过下述沉积形成:使用PVD、CVD、蒸发工艺或溅射工艺,TiN或Ti的第一层在Cu或Al的第二层之下。
[0089]步骤5,示出于图4e:
[0090]进行光刻胶图案600的光刻,对光刻胶图案进行的光刻使得随
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