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一種硅基mos管控制發(fā)光二極管的器件、陣列及制造方法

文檔序號(hào):6953103閱讀:107來源:國知局
專利名稱:一種硅基mos管控制發(fā)光二極管的器件、陣列及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法,特別 涉及一種硅基MOS管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件、陣列及其制造方法。
背景技術(shù)
投影機(jī)是一種用來放大顯示圖像的投影裝置。目前已經(jīng)應(yīng)用于會(huì)議室演示以及在 家庭中通過連接DVD影碟機(jī)等設(shè)備在大屏幕上觀看電影。在電影院,也同樣已開始取代老 電影膠片的數(shù)碼影院放映機(jī),被用作面向硬盤數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的銀幕。按照工作原理的不同,投影 機(jī)可以分為CRT、IXD、DLP三大類。CRT投影機(jī)又名三槍投影機(jī),它主要是由三個(gè)CRT管組成。CRT (Cathode Ray Tube) 是陰極射線管,主要是由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈及管屏組成。為了使CRT管在屏幕上顯示圖像信 息,CRT投影機(jī)把輸入的信號(hào)源分解到R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三個(gè)CRT管的熒光屏上,在 高壓作用下發(fā)光信號(hào)放大、會(huì)聚在大屏幕上顯示出彩色圖像。CRT投影機(jī)根據(jù)CRT管的管 徑不同還可分為三個(gè)檔次,分別是7英寸管投影機(jī)、8英寸管投影機(jī)、9英寸管投影機(jī)。CRT 投影機(jī)顯示的圖像色彩豐富,還原性好,具有豐富的幾何失真調(diào)整能力;缺點(diǎn)是亮度較低, 操作復(fù)雜,體積龐大,對(duì)安裝環(huán)境要求較高。IXD投影機(jī)是被動(dòng)發(fā)光從而成像的,其核心部件為IXD液晶面板。主流的IXD投影 機(jī)采用3片LCD液晶面板,其成像原理及成像過程參見圖la。首先,燈泡發(fā)射的白色光通過 濾光片,濾掉對(duì)LCD鏡片有損害作用的紅外線和紫外線等不可見光,并透過反射鏡和聚光 鏡將過濾后的光線送至雙色鏡。接著,紅光首先被分離出來,并經(jīng)反射鏡和聚光鏡后被投射 到紅色液晶面板上,液晶板“記錄“下的以透明度表示的圖像信息被投射生成了圖像中的 紅光信息。同樣,綠光和藍(lán)光也先后被分離出來,然后分別經(jīng)反射鏡和聚光鏡后被投射到各 自的液晶面板上,并形成了綠光信息和藍(lán)光信息。最后,紅、綠、藍(lán)三種顏色的光在合光棱鏡 中會(huì)聚,并由投影鏡頭投射到屏幕上形成一幅全彩色圖像。DLP投影機(jī)的技術(shù)是一種全數(shù)字反射式的投影技術(shù),其核心部件為DMD ( Digital -Micromirror - Device)芯片。DLP投影機(jī)的成像原理及成像過程參見圖lb。首先,燈泡 發(fā)射的白光通過一高速旋轉(zhuǎn)的三色透鏡(色輪),通過色輪完成對(duì)紅光、綠光、藍(lán)光三種光線 的的分離和處理,然后將處理好的三種光線投射到到DMD設(shè)備上,經(jīng)由成千上萬個(gè)微透鏡 組成的芯片高速切換光像素來產(chǎn)生投影圖像,最后將紅、綠、藍(lán)三種光線的投影圖像通過光 學(xué)透鏡投射在屏幕上形成圖像投影。由于微鏡的晃動(dòng)及色輪的旋轉(zhuǎn)速度較快,給人的視覺 器官造成錯(cuò)覺,人的肉眼錯(cuò)將紅、綠、藍(lán)三種快速閃動(dòng)的有色光混在一起,于是在投影的圖 像上看到混合后的色彩。IXD投影機(jī)和DLP投影機(jī)都是使用同一光源,然后通過IXD對(duì)光源進(jìn)行濾光或者 通過微鏡對(duì)光源進(jìn)行反射角調(diào)節(jié),從而形成圖像,而沒有使用集成的光源和集成的調(diào)制器 件。目前,使用分開的光源和光調(diào)節(jié)裝置的投影機(jī)設(shè)備體積較大,功耗也較大,不利于便攜 使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種新型的半導(dǎo)體器件與芯片及制備方法,使得采用該半 導(dǎo)體器件與芯片制造的投影機(jī)在使用集成的光源和光調(diào)節(jié)裝置的同時(shí),還具有積較小、功 耗低、利于便攜使用等優(yōu)點(diǎn)。為達(dá)到本發(fā)明的上述目的,本發(fā)明提出了一種用硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管 的半導(dǎo)體器件。該硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件包括至少一個(gè)硅基MOS晶 體管和一個(gè)發(fā)光二極管(LED),其中
所述LED包括至少一個(gè)發(fā)光層、位于所述發(fā)光層之上的ρ型區(qū)域、位于所述發(fā)光層之下 的η型區(qū)域;
所述硅基MOS晶體管包括至少一個(gè)源區(qū)、一個(gè)漏區(qū)、一個(gè)襯底區(qū)和一個(gè)柵區(qū); 所述硅基MOS晶體管的襯底區(qū)位于發(fā)光二極管(LED)的ρ型區(qū)域之上,通過SiO2實(shí)現(xiàn) 電學(xué)隔離。所述硅基MOS晶體管的源極(或漏極)與所述的LED的ρ型區(qū)域通過金屬連接。進(jìn)一步地,由多個(gè)第一種硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件可以組成 一個(gè)半導(dǎo)體器件陣列,其中,所述硅MOS晶體管的漏極(或源極)與陣列中的多條位線中的任 意一條相連接,所述硅基MOS晶體管的柵極欲陣列中的多條字線中的任意一條相連接,所 述LED的負(fù)極與陣列中的多條地線中的任意一條相連接。更進(jìn)一步地,針對(duì)上述這種MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件,所述半導(dǎo) 體襯底為63163 、6&48、11^348、11^、5比或者其它III-V族的半導(dǎo)體。所述LED的發(fā)光層 為由 AlGaAs、InGaAsP、GaP、GaAsP、AlGaInP、InGaN、GaN、SiC 等材料構(gòu)成的單個(gè)或多重量子 阱結(jié)構(gòu)。采用不同材料制備的LED可以發(fā)不同顏色的光。比如,在GaAs襯底上,以AlGaInP 等材料做發(fā)光層可以制造發(fā)紅光的LED。在GaN襯底上,以AlGaN、GaN等材料做發(fā)光層可 以制造發(fā)藍(lán)、綠光的LED。同時(shí),本發(fā)明還提出了上述這種用硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件 的制造方法,具體步驟包括
提供一個(gè)襯底;
通過外延工藝形成LED的η型區(qū)域、發(fā)光層、ρ型區(qū)域;
通過PVD方法生長一層絕緣層并鍵合一層硅原片作為硅基MOS管的襯底;
依次淀積第一層絕緣薄膜、第一層導(dǎo)電薄膜和第一層光刻膠;
掩膜、曝光、刻蝕形成硅基MOS晶體管的柵區(qū);
剝除第一層光刻膠;
淀積第二層光刻膠;
掩膜、曝光、光刻形成MOS晶體管源區(qū)和漏區(qū)需摻雜的圖形; 進(jìn)行離子注入,形成硅基MOS晶體管的源區(qū)與漏區(qū); 剝除第二層光刻膠; 淀積第三層光刻膠;
掩膜、曝光、刻蝕形成LED的頂部電極開口 ; 剝除第三層光刻膠;淀積第四層光刻膠;
掩膜、曝光、刻蝕形成LED的底部電極開口 ; 剝除第四層光刻膠;
淀積第二層絕緣薄膜,并刻蝕所述第二層絕緣薄膜形成接觸孔; 淀積第二層導(dǎo)電薄膜,并刻蝕所述第二層導(dǎo)電薄膜形成金屬接觸。本發(fā)明所提出的用硅MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件的優(yōu)點(diǎn)是采用 GaN, GaP, GaAs, InGaAs, InP, SiC或者其它III-V族的半導(dǎo)體做襯底,將發(fā)光二極管及硅基 MOS晶體管集成在同一個(gè)芯片上,使單個(gè)芯片就可以實(shí)現(xiàn)圖像的發(fā)射。并且,充分利用了硅 基工藝的高度集成性以及可微縮性,同時(shí)體現(xiàn)了 III-V族材料的高頻特性和大功率特性, 可以制備出高工作頻率、大功率、高發(fā)光效率及發(fā)光強(qiáng)度的投影設(shè)備。因此,采用本發(fā)明技 術(shù)的半導(dǎo)體器件制造的投影機(jī)具有體積小、性能高,適合多種工作頻率和工作電壓的優(yōu)良 特性。而且,集成電路芯片的使用,使得投影機(jī)系統(tǒng)大大簡化,降低了生產(chǎn)成本,并且可以大 大提高像素及亮度。


圖Ia為現(xiàn)有技術(shù)的一種LED投影機(jī)的內(nèi)部工作原理圖。圖Ib為現(xiàn)有技術(shù)的一種DLP投影機(jī)的內(nèi)部工作原理圖。圖2為本發(fā)明提供的硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例 的截面圖。圖3a至圖3f為本發(fā)明提供的如圖2所示半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例制造工藝流程 圖。圖3g為圖3f所示半導(dǎo)體器件工作時(shí)的等效電路圖。圖3h為多個(gè)圖3f所示半導(dǎo)體器件組成的半導(dǎo)體器件陣列工作時(shí)的等效電路圖。 圖3i為由多個(gè)3g所示的半導(dǎo)體器件可以組成一個(gè)半導(dǎo)體器件陣列工作時(shí)的等效電路圖。圖4a為本發(fā)明提供的硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件的另一個(gè)實(shí) 施例的截面圖。圖4b為圖4a所示半導(dǎo)體器件工作時(shí)的等效電路圖。圖4c為多個(gè)圖4a所示半導(dǎo)體器件組成的半導(dǎo)體器件陣列工作時(shí)的等效電路圖。 圖4d為由圖4a所示半導(dǎo)體器件組成的半導(dǎo)體器件陣列的等效電路示意圖。圖5為本發(fā)明提供的使用集成LED光源及其控制元件的芯片進(jìn)行投影成像的一個(gè) 實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式作詳細(xì)說明。在圖中,為了方便說明, 放大了層和區(qū)域的厚度,所示大小并不代表實(shí)際尺寸。參考圖是本發(fā)明的理想化實(shí)施例的 示意圖,本發(fā)明所示的是示例不應(yīng)該被認(rèn)為僅限于圖中所示區(qū)域的特定形狀,而是包括所 得到的形狀,比如制造引起的偏差。例如刻蝕得到的曲線通常具有彎曲或圓潤的特點(diǎn),但在 本發(fā)明實(shí)施例中,均以矩形表示,圖中的表示是示意性的,但這不應(yīng)該被認(rèn)為是限制本發(fā)明
5的范圍。同時(shí)在下面的描述中,所使用的屬于襯底可以理解為包括正在工藝加工中的半導(dǎo) 體晶片,可能包括其上所制備的其它薄膜層。圖2是本發(fā)明所公開的一種硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件的實(shí)施 例,它是延該器件溝道長度方向的剖面圖。該半導(dǎo)體器件200包括,兩個(gè)半導(dǎo)體襯底以及其 上所形成的硅基MOS晶體管和LED。半導(dǎo)體襯底201為藍(lán)寶石(a_Al203)。半導(dǎo)體202,所述 LED 的 η 型區(qū)域 203 和 ρ 型區(qū)域 206 為 GaN、GaP、GaAs、InGaAs、InP、SiC 或者其它 III-V 族 的半導(dǎo)體。所述LED的發(fā)光層204以及外延緩沖層205為由AlGaAs、InGaAsP、GaP、GaAsP、 AlGaInP、InGaN、GaN、SiC等材料構(gòu)成的單個(gè)或多重量子阱結(jié)構(gòu)。硅基MOS晶體管包括閾值 電壓調(diào)節(jié)區(qū)209、源區(qū)210、漏區(qū)211、柵介質(zhì)及側(cè)墻207和柵電極212組成的柵區(qū)。柵介質(zhì) 207、側(cè)墻219,LED與硅基晶體管的電學(xué)隔離層218,以上材料可為SiO2、高k材料中的一層 或兩層,所述柵電極212為TiN、TaN、Ru02、Ru、WSi等金屬材料或者為摻雜的多晶硅。絕緣 層213是該器件的鈍化層,它們將所述器件與其它器件隔開,并對(duì)所述器件保護(hù)不受外界 環(huán)境的影響。導(dǎo)體214、215、216、217是金屬材料,作為該器件的金屬電極。如圖2所示,硅基MOS晶體管的源區(qū)210與LED的ρ型區(qū)域通過金屬層215相連 接。將LED的η型區(qū)域203接地,當(dāng)對(duì)硅基MOS晶體管的柵極施加合適的正向偏置,會(huì)在柵 介質(zhì)層207的下方形成導(dǎo)電溝道,對(duì)硅基MOS晶體管的漏極施加合適的正電壓后,硅基MOS 晶體管會(huì)導(dǎo)通,電流由漏區(qū)211流向源區(qū)210,并流過LED,從而控制LED的發(fā)光層205發(fā)光。 需要注意的是,硅基MOS晶體管的導(dǎo)通會(huì)控制電學(xué)隔離層218左側(cè)的發(fā)光層發(fā)光,而電學(xué)隔 離層218以下的發(fā)光層由于沒有電流流過而不能發(fā)光。本發(fā)明所公開的硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件可以通過很多方 法制造。以下所敘述的是本發(fā)明所公開的如圖2所示硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半 導(dǎo)體器件的制造方法的一個(gè)實(shí)例。圖3a至圖3h描述了制造一個(gè)如圖2所示硅基MOS晶體 管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件的工序。盡管這些圖并不能完全準(zhǔn)確反映出實(shí)際的尺寸,它們還是完整的反映了區(qū)域和組 成元件之間的相互未知,特別是組成元件之間的上下和相鄰關(guān)系。首先,在提供的半導(dǎo)體襯底201上,通過外延工藝(優(yōu)選為MOCVD)依次生長LED的 襯底緩沖層202、η型區(qū)域203、發(fā)光區(qū)域緩沖層204、發(fā)光層205、ρ型區(qū)域206,如圖3a所 示。在本發(fā)明實(shí)施例中,以藍(lán)光LED為例來描述圖2所示半導(dǎo)體器件的制造工藝。半導(dǎo)體 襯底201選擇藍(lán)寶石(a-Al203)材料,襯底緩沖層202、n型區(qū)域203、p型區(qū)域206采用GaN 材料,所述發(fā)光區(qū)域緩沖層204以及發(fā)光層205為由InGaN/GaN材料形成的單個(gè)或多重量 子阱結(jié)構(gòu)。接下來,采用PVD方法生長一層電學(xué)隔離層218,其材料可優(yōu)選SiO2,并在其上采 用鍵合的方式,形成一層硅單晶結(jié)構(gòu)208,如圖3b。接下來,依次淀積絕緣介質(zhì)207、導(dǎo)電介質(zhì)212和一層光刻膠,然后掩膜、曝光、刻 蝕形成硅基MOS晶體管的柵區(qū),接著剝除剩余光刻膠,如圖3c所示。絕緣介質(zhì)層207為由 SiO2和高k材料形成的一層或兩層結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電材料層212為TiN、TaN, RuO2, Ru、WSi等金 屬柵材料或者為摻雜的多晶硅。接下來,淀積一層光刻膠,然后掩膜、曝光、刻蝕形成源區(qū)和漏區(qū),接著進(jìn)行溝道閾 值電壓調(diào)節(jié)離子注入,實(shí)現(xiàn)LDD區(qū)域209。接著,剝除多余的光刻膠,并淀積一層絕緣材料,可以為SiO2或高k材料的一種或幾種,再淀積一層光刻膠,然后掩膜、曝光、刻蝕,形成側(cè)墻 219,并剝除多余光刻膠。其結(jié)果如圖3d-l所示。接下來,淀積一層光刻膠220,然后掩膜、曝光、光刻形成硅基MOS晶體管的源區(qū)和 漏區(qū)需摻雜的圖形,接著進(jìn)行離子注入形成硅基MOS晶體管的源區(qū)210和漏區(qū)211,如圖 3d-2所示。接下來,剝除多余的光刻膠,淀積一層光刻膠221,然后掩膜、曝光、刻蝕形成LED 的頂部電極開口,如圖3e所示。接下來,剝除多余的光刻膠,淀積一層光刻膠222,然后掩膜、曝光、刻蝕形成LED 的底部電極開口,如圖3f-l所示。接下來,剝除光刻膠222,所形成的結(jié)構(gòu)的俯視圖如圖3f_2所示。最后,剝除光刻膠222,并淀積絕緣介質(zhì)層213和一層光刻膠,然后掩膜、曝光、刻 蝕形成接觸孔,剝除光刻膠后淀積一層金屬,刻蝕所述金屬形成的金屬電極214、215、216、 217,如圖3g所示。如圖3h所示,硅基MOS晶體管的源區(qū)210與LED的ρ型區(qū)域206通過金屬層215 相連接,該器件進(jìn)行工作的等效電路圖如圖3h所示。LED的負(fù)極端接低電平GND,字線WL 控制硅基MOS晶體管的柵極,位線BL控制硅基MOS晶體管的漏極,字線WL與位線BL共同 控制硅基MOS晶體管的導(dǎo)通,并控制LED的導(dǎo)通及發(fā)光。由多個(gè)圖3g所示的半導(dǎo)體器件可以組成一個(gè)半導(dǎo)體器件陣列,其工作時(shí)的等效 電路圖如圖3i所示,硅基MOS晶體管的漏極與陣列中的多條位線BL中的任意一條相連接, 硅基MOS晶體管的柵極與陣列中的多條字線WL中的任意一條相連接,LED的負(fù)極與陣列中 的多條地線GND中的任意一條相連接。需要注意的是,在進(jìn)行到上述圖3d-2所示的結(jié)構(gòu)后,如果控制LED的底部電極開 口的位置,在形成接觸孔和金屬接觸時(shí),還可以形成如圖4a所示的結(jié)構(gòu)。如圖4a所示,硅基 MOS晶體管的漏區(qū)210通過金屬層與LED的η型區(qū)域203相連接,這樣就構(gòu)成了本發(fā)明提供 的硅基MOS晶體管控制LED的半導(dǎo)體器件的又一個(gè)實(shí)施例。圖4a所示的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu) 與圖3g所示的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)相比,僅僅在硅基MOS晶體管與LED的鏈接方式有所不同, 在本發(fā)明實(shí)施例中,為了方便說明,圖4a使用了與圖3g相同的標(biāo)號(hào),但是需要注意的是,相 同的標(biāo)號(hào)可以不代表相同的結(jié)構(gòu),而僅僅代表相同的材料。如圖4b,所示為圖4a所示的結(jié)構(gòu)的俯視圖(不包括絕緣鈍化層213以及金屬引線 214,215,216,217)。圖4a所示半導(dǎo)體器件工作時(shí)的等效電路圖如圖4c所示,LED的負(fù)極端接低電平, 字線WL控制硅基MOS晶體管的柵極,位線BL控制LED的正極端,字線WL與BL共同控制硅 基MOS晶體管的導(dǎo)通,并控制LED的導(dǎo)通及發(fā)光。由圖4a所示半導(dǎo)體器件組成的半導(dǎo)體器件陣列的等效電路示意圖如圖4d所示, LED的正極端與陣列中的多條位線BL中的任意一條相連接,硅基MOS晶體管的柵極與陣列 中的多條字線WL中的任意一條相連接,硅基MOS晶體管的源極與陣列中的多條地線中的任 意一條相連接。圖5為本發(fā)明提供的一種通過集成LED光源及其控制元件的芯片進(jìn)行投影成像的 實(shí)施例示意圖。如圖5,所示301為本發(fā)明提出的集成LED光源及其控制元件(硅基MOS晶體管)的芯片,所示302為透鏡,所示303為示意給出的成像屏幕。此外,由本發(fā)明提供的產(chǎn)生不同顏色的器件可以實(shí)現(xiàn)彩色顯示。比如,將紅色、藍(lán) 色、綠色三種顏色的本發(fā)明提出的器件組合在一起,通過調(diào)節(jié)這三種顏色的強(qiáng)度可以實(shí)現(xiàn) 全色彩的顯示。如上所述,在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下,還可以構(gòu)成許多有很大差別的 實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解,除了如所附的權(quán)利要求所限定的,本發(fā)明不限于在說明書中所述的具體 實(shí)例。
權(quán)利要求
一種硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件,其特征在于包括至少兩個(gè)半導(dǎo)體襯底、位于所述半導(dǎo)體襯底之上形成的一個(gè)硅基MOS晶體管和一個(gè)發(fā)光二極管,發(fā)光二極管記為LED,其中所述LED包括至少一個(gè)發(fā)光層、位于所述發(fā)光層之上的p型區(qū)域、位于所述發(fā)光層之下的n型區(qū)域;所述硅基MOS晶體管包括至少一個(gè)源區(qū)、一個(gè)漏區(qū)、一個(gè)襯底區(qū)和一個(gè)柵區(qū);所述硅基MOS晶體管的襯底區(qū)位于發(fā)光二極管的p型區(qū)域之上,通過SiO2實(shí)現(xiàn)電學(xué)隔離;所述硅基MOS晶體管的源極或漏極與所述的LED的p型區(qū)域通過金屬連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所述半導(dǎo)體襯底為GaN、GaP、GaAS、 InGaAs, InP、SiC或者其它III-V族的半導(dǎo)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所述LED的發(fā)光層為由AlGaAs、 InGaAsP, GaP、GaAsP, AlGaInP, InGaN, GaN或SiC材料構(gòu)成的單個(gè)或多重量子阱結(jié)構(gòu)。
4.一種如權(quán)利要求1所述硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件的制造方法, 其特征在于具體步驟包括提供一個(gè)半導(dǎo)體襯底;在所述襯底上一次形成LED的η型區(qū)域、發(fā)光層、ρ型區(qū)域; 淀積形成SiO2隔離層,并在其上鍵合一層硅原片作為MOS器件的襯底; 依次淀積形成第一層絕緣薄膜、第一層導(dǎo)電薄膜; 刻蝕所述第一層絕緣薄膜、第一層導(dǎo)電薄膜形成硅基MOS晶體管的柵區(qū); 進(jìn)行離子注入,形成硅基MOS晶體管的源區(qū)和漏區(qū); 刻蝕前述多余硅片部分和氧化層部分,形成LED的ρ型電極開口 ; 刻蝕前述LED的ρ型區(qū)域和發(fā)光層,形成LED的η型電極開口 ; 淀積第二層絕緣薄膜,并刻蝕所述第二層絕緣薄膜形成接觸孔; 淀積第二層導(dǎo)電薄膜,并刻蝕所述第二層導(dǎo)電薄膜形成金屬接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述半導(dǎo)體為GaAs、InAs,InGaAs, InP、SiC或者其它III-V族材料的半導(dǎo)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述第一層絕緣薄膜為SiO2、高k材 料或者為他們之間的混合層。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述第一種絕緣介質(zhì)、第二層絕緣薄 膜為Si02、Si3N4或者為他們之間的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述第一層導(dǎo)電薄膜為TiN、TaN, RuO2, Ru或WSi金屬柵材料,或者為摻雜的多晶硅。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述第二層導(dǎo)電薄膜為Cu、Al、Ti、 Ta或TaN金屬導(dǎo)電材料。
10.一種硅基MOS晶體管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件陣列,其特征在于,由多個(gè)如權(quán) 利要求1所述的半導(dǎo)體器件組成一個(gè)半導(dǎo)體器件陣列,所述硅基MOS晶體管的漏極或源極 與陣列中的多條位線中的任意一條相連接,所述MOS晶體管的柵極與陣列中的多條字線中 的任意一條相連接,所述LED的負(fù)極與陣列中的多條地線中的任意一條相連接。
全文摘要
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種使用硅基MOS管控制發(fā)光二極管的半導(dǎo)體器件、陣列及制備方法。本半導(dǎo)體器件包括至少兩個(gè)半導(dǎo)體襯底、位于所述半導(dǎo)體襯底之上形成的一個(gè)硅基MOS晶體管和一個(gè)發(fā)光二極管。本發(fā)明將發(fā)光二極管及硅基MOS晶體管集成在同一個(gè)芯片上,使單個(gè)芯片就可以實(shí)現(xiàn)圖像的發(fā)射。由多個(gè)所述半導(dǎo)體器件還可以構(gòu)成一個(gè)半導(dǎo)體器件陣列。采用本發(fā)明技術(shù)制造的投影機(jī)具有體積小、功耗低、可便攜性等優(yōu)點(diǎn),而且,集成電路芯片的使用,使得投影機(jī)系統(tǒng)大大簡化,降低了生產(chǎn)成本,并且可以大大提高像素及亮度。
文檔編號(hào)H01L33/06GK101976668SQ20101029319
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者劉昕彥, 張衛(wèi), 王鵬飛 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)
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