LED阵列及其制备方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种led阵列及其制备方法。

背景技术

miniled和microled作为新一代的显示技术，将led结构进行微小化而来，继承了led的特点，具备低功耗、高亮度、超高分辨率与色彩饱和度、反应速度快、超省点、寿命较长、效率较高等优点，但是，对于miniled和microled通断的独立控制尚没有较好的方案。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种led阵列及其制备方法，实现了miniled和microled通断的独立控制。

本发明提供的技术方案如下：

一种led阵列，包括：

支撑衬底；

设置于所述支撑衬底表面预设位置的多个led结构，所述led结构中依次包括金属反射层、p电极、外延层及n电极；

于所述支撑衬底表面与led结构一一对应设置的mos管，所述led结构通过金属反射层和/或p电极与mos管串联连接，每个所述led结构通过与之连接的mos管控制通断。

进一步优选，当所述mos管为n沟道mos管时，led结构通过金属反射层和/或p电极与mos管的源极连接，且所述mos管的栅极与外界控制端连接、漏极接电源正极。

进一步优选，当所述mos管为p沟道mos管时，led结构通过金属反射层和/或p电极与mos管的漏极连接，且所述mos管的栅极与外界控制端连接、源极接电源正极。

本发明还提供了一种led阵列制备方法，包括：

s10在生长衬底上生长外延层，并在所述外延层表面蒸发或溅射p电极和金属反射层，得到外延结构；

s20将预留位置处的外延结构去除；

s30将生长衬底表面余下的外延结构转移至支撑衬底，并去除生长衬底；

s40在支撑衬底上预留位置处制备mos管；

s50在外延结构中露出的外延层表面蒸发或溅射n电极，得到led结构；

s60沉积连接金属，将led结构与mos管串联连接，得到led阵列。

进一步优选，在步骤s20中，去除的外延结构与余下的外延结构的位置一一对应。

进一步优选，在步骤s40，在支撑衬底上预留位置处制备mos管中，具体为，在支撑衬底上预留位置处制备n沟道mos管；

在步骤s60，沉积连接金属，将led结构与mos管串联连接中，具体为：沉积连接金属，将led结构中的金属反射层和/或p电极与mos管的源极连接，将mos管的栅极与外界控制端连接、漏极接电源正极。

进一步优选，在步骤s20中，包括：

在步骤s40，在支撑衬底上预留位置处制备mos管中，具体为，在支撑衬底上预留位置处制备p沟道mos管；

在步骤s60，沉积连接金属，将led结构与mos管串联连接中，具体为：沉积连接金属，将led结构中的金属反射层和/或p电极与mos管的漏极连接，将mos管的栅极与外界控制端连接、源极接电源正极。

进一步优选，在步骤s40，在支撑衬底上预留位置处制备mos管中，采用沉积的方法制备栅极氧化硅。

进一步优选，所述n电极/p电极为ito或al或au。

进一步优选，所述金属反射层为cr或pt或al或au。

在本发明提供的led阵列及其制备方法中，将led结构和mos管一一对应设置在支撑衬底表面，并串联连接，实现一对一的控制，在led阵列中，简单方便的实现led结构的独立工作，不影响阵列中其他led结构正常工作。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及实现方式予以进一步说明。

图1为本发明中led阵列结构示意图；

图2为本发明中led结构和mos管串联连接侧面示意图；

图3为本发明中led阵列制备方法流程示意图。

附图标记说明：

10-支撑衬底，20-led结构，30-mos管，21-金属反射层，22-p电极，23-外延层，24-n电极。

具体实施方式

下面结合附图和实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此。

如图1所示为本发明提供的led阵列结构示意图，从图中可以看出，在该led阵列中包括：支撑衬底10；设置于支撑衬底10表面预设位置的多个led结构20，led结构20中依次包括金属反射层21、p电极22、外延层23及n电极24；于支撑衬底10表面与led结构20一一对应设置的mos管30，led结构20通过金属反射层21与mos管30串联连接，每个led结构20通过与之连接的mos管30控制通断。

具体，在该led阵列中，当mos管30为n沟道mos管时，led结构20通过金属反射层21和/或p电极22与mos管30的源极连接（led结构可以通过金属反射层21与mos管30连接，也可以通过p电极22与mos管30连接，还可以通过金属反射层21和p电极22与mos管30连接），且mos管30的栅极与外界控制端连接、漏极接电源正极；当mos管30为p沟道mos管时，led结构20通过金属反射层21和/或p电极22与mos管30的漏极连接，且mos管30的栅极与外界控制端连接、源极接电源正极如图2所示（图示中led结构通过金属反射层与mos管连接）。且在led结构20和mos管30之间，通过沉积导电金属（如，au、al等）的方式进行连接，且在沉积金属前后，分别沉积绝缘材料，将金属包裹。

在工作过程中，led结构20中的n电极24接电源负极，mos管30为n沟道mos管30时，漏极接电源正极；mos管30为p沟道mos管30时，源极接电源正极。给mos管30中的栅极加入电压控制mos管30导通，以此电流从n沟道mos管30的漏极/p沟道mos管30的源极流入，通过金属反射层21流入led结构20的p电极22，最后经过led外延层23流向n电极24，实现led结构20的导通。

如图3所示为本发明提供的led阵列制备方法流程示意图，从图中可以看出，在该制备方法中包括：s10在生长衬底上生长外延层，并在外延层表面蒸发或溅射p电极和金属反射层，得到外延结构；s20将预留位置处的外延结构去除；s30将生长衬底表面余下的外延结构转移至支撑衬底，并去除生长衬底；s40在支撑衬底上预留位置处制备mos管；s50在外延结构中露出的外延层表面蒸发或溅射n电极，得到led结构；s60沉积连接金属，将led结构与mos管串联连接，得到led阵列。

在制备过程中，首先在生长衬底（如硅衬底）上生长外延层，并在外延层表面制备p电极和金属反射层，将预留制备mos管位置上的外延结构腐蚀去除。之后，将生长衬底上制备的外延结构转移至支撑衬底（如硅衬底），并通过腐蚀、研磨、激光玻璃等方式将生长衬底去除。之后，在支撑衬底上预留位置制备mos管（在制备的过程中，为了避免高温损坏led结构，采用沉积的方法制备栅极氧化硅）。mos管制备完成之后，在外延层表面制备n电极，最后，在一一对应的led结构和mos管之间沉积金属（在沉积金属前后，分别沉积绝缘材料，将金属包裹），完成led结构和mos管的串联连接。其中，n电极/p电极为ito或al或au；金属反射层为cr或pt或al或au。

对于制备mos管的预留位置，根据实际情况而定。在一实例中，在相邻列led结构之间制备mos管，即在led阵列中，led结构与mos管呈相邻列设置，一列led结构对应设置一列mos管，以此将led结构与mos管一一对应串联连接，实现mos管对led结构的单独控制。在其他实例中，还可以每个mos管同时与2个led结构分别串联连接，实现一个mos管同时控制2个led结构等。

在制备得到的led阵列中，当mos管为n沟道mos管时，led结构通过金属反射层和/或p电极与mos管的源极连接，且mos管的栅极与外界控制端连接、漏极接电源正极；当mos管为p沟道mos管时，led结构通过金属反射层和/或p电极与mos管的漏极连接，且mos管的栅极与外界控制端连接。

在工作过程中，led结构中的n电极接电源负极，mos管为n沟道mos管时，漏极接电源正极；mos管为p沟道mos管时，源极接电源正极。给mos管中的栅极加入电压控制mos管导通，以此电流从n沟道mos管的漏极/p沟道mos管的源极流入，通过金属反射层流入led结构的p电极，最后经过led外延层流向n电极，实现led结构的导通。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。