特許 7534427 ディスプレイデバイスおよび関連付けられた方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】ディスプレイデバイスおよび関連付けられた方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/08 20100101AFI20240806BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20240806BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240806BHJP

   H01L 33/06 20100101ALI20240806BHJP

   H01L 33/24 20100101ALI20240806BHJP

   H01L 33/22 20100101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

H01L33/08

G09F9/33

G09F9/00 338

H01L33/06

H01L33/24

H01L33/22

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2022548525

(86)(22)【出願日】2021-02-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-31

(86)【国際出願番号】 US2021017515

(87)【国際公開番号】W WO2021163231

(87)【国際公開日】2021-08-19

【審査請求日】2022-11-07

(31)【優先権主張番号】62/972,206

(32)【優先日】2020-02-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502208397

【氏名又は名称】グーグル エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｇｏｏｇｌｅ ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】１６００ Ａｍｐｈｉｔｈｅａｔｒｅ Ｐａｒｋｗａｙ ９４０４３ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ， ＣＡ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ホー，ガン

【審査官】百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０２８２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１２６７２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００９７１５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５２１５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２４１３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－０１２９００９（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１６６０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１３５６０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５２２５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－００７２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５８２９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４

Ｈ０１Ｓ ５／００－５／５０

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３６５

Ｈ０１Ｌ ２１／４６９

Ｈ０１Ｌ ２１／８６

Ｇ０９Ｆ ９／３０－９／４６

Ｇ０９Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスプレイデバイスであって、
基板を備え、前記基板は、その上に第１の発光体と第２の発光体とを含み、
前記第１の発光体は、第１のスペクトル範囲にわたる第１の発光スペクトルを有する第１の下部アクティブ量子井戸（ＱＷ）領域を含み、
前記第２の発光体は、（ｉ）前記第１のスペクトル範囲とは別の第２のスペクトル範囲にわたる第２の発光スペクトルを有する上部アクティブＱＷ領域と、（ｉｉ）前記第１の発光スペクトルを有し、前記上部アクティブＱＷ領域と前記基板との間に位置する第２の下部アクティブＱＷ領域と、（ｉｉｉ）前記第２の下部アクティブＱＷ領域の発光を抑制するための、前記第２の下部アクティブＱＷ領域と前記上部アクティブＱＷ領域との間のバリア層とを含み、
前記基板の上面に対する前記第１の発光体の高さが増加するにつれて、前記第１の発光体の断面積が減少し、
前記第１の発光体及び前記第２の発光体の各々は、複数のファセット面を有し、
前記第２の発光体の前記複数のファセット面間の幅は、前記第１の発光体の前記複数のファセット面間の幅よりも広い、ディスプレイデバイス。

【請求項2】

前記第１および第２の下部アクティブＱＷ領域の各々は、格子パラメータの第１の組によって特徴付けられ、前記上部アクティブＱＷ領域は、前記格子パラメータの第１の組のそれぞれのパラメータとは５％未満異なる格子パラメータの第２の組によって特徴付けられる、請求項１に記載のディスプレイデバイス。

【請求項3】

前記第２の下部アクティブＱＷ領域と前記上部アクティブＱＷ領域との間に配置されている正孔ブロック層をさらに備える、請求項２に記載のディスプレイデバイス。

【請求項4】

前記正孔ブロック層は、ｎ型半導体材料を含む、請求項３に記載のディスプレイデバイス。

【請求項5】

前記バリア層は、ｎ型半導体材料を含む、請求項１に記載のディスプレイデバイス。

【請求項6】

前記第１の発光体は、前記基板の前記上面に対して第１の高さを有し、
前記基板は、前記基板の中に延在する凹部を規定し、前記第２の発光体は、前記上面に
対する前記第２の発光体の高さが前記第１の高さに等しいように前記凹部の中に少なくとも部分的に含まれる、請求項１に記載のディスプレイデバイス。

【請求項7】

前記上面に対する前記凹部の深さは、前記第１の高さに実質的に等しい、請求項６に記載のディスプレイデバイス。

【請求項8】

前記基板は、前記基板の中に延在するさらなる凹部を規定し、前記第１の発光体は、前記さらなる凹部の中に少なくとも部分的に含まれる、請求項６に記載のディスプレイデバイス。

【請求項9】

前記第２の発光体は、前記基板の上面に平行な第１の方向において前記第１の発光体に隣接しており、
前記第２の発光体は、
前記第２の下部アクティブＱＷ領域の幅が前記第１の方向において前記第１の下部アクティブＱＷ領域の幅を超える、および
前記上面に平行な平面における前記第２の下部アクティブＱＷ領域の断面積が前記第１の下部アクティブＱＷ領域の断面積を超える、のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のディスプレイデバイス。

【請求項10】

前記第１の発光体とともに第１の発光体のアレイを形成する複数のさらなる第１の発光体と、
前記第２の発光体とともに第２の発光体のアレイを形成する複数のさらなる第２の発光体とをさらに備え、前記第２の発光体のアレイは、前記第１の発光体のアレイと交互配置されている、請求項１に記載のディスプレイデバイス。

【請求項11】

前記第１の発光体および前記第２の発光体は、（ｉ）それぞれのｐドープ半導体層および（ｉｉ）それぞれのオーミック接触層のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のディスプレイデバイス。

【請求項12】

前記基板の上面に対する前記第２の発光体の高さが増加するにつれて、前記第２の発光体の断面積が減少する、請求項１に記載のディスプレイデバイス。

【請求項13】

複数の発光体を形成する方法であって、
基板の上に第１の凹部を形成するステップを備え、前記第１の凹部は、第１の幅および第１の深さを有し、前記方法はさらに、
前記基板の上に第２の凹部を形成するステップを備え、前記第２の凹部は、第２の幅および第２の深さを有し、前記第２の幅および前記第２の深さのうちの少なくとも１つは、それぞれ前記第１の幅および第１の深さよりも大きく、前記方法はさらに、
前記基板の上に第１のｎ型バリア材料を堆積させるステップと、
前記第１のｎ型バリア材料の上に第１のアクティブ量子井戸（ＱＷ）構造を作製するステップと、
前記第１のアクティブＱＷ構造の上に第２のｎ型バリア材料を堆積させるステップと、
前記第２のｎ型バリア材料の上に第２のアクティブＱＷ構造を作製するステップと、
前記第２のアクティブＱＷ構造の上に第３のｎ型バリア材料を堆積させるステップとを備え、
前記第１の凹部の前記第１の幅および第１の深さは、前記第１の凹部における前記第２のアクティブＱＷ構造の形成を防止することによって、前記第１のｎ型バリア材料、前記第１のアクティブＱＷ構造および前記第２のｎ型バリア材料が第１の発光体を形成するように構成され、
前記第２の凹部の前記第２の幅および第２の深さは、第２の発光体を形成するために、
前記第２の凹部内の、および前記第２の凹部の中に少なくとも部分的に含まれる前記第１のｎ型バリア材料、前記第１のアクティブＱＷ構造、前記第２のｎ型バリア材料、前記第２のアクティブＱＷ構造および前記第３のｎ型バリア材料を支持するように構成される、方法。

【請求項14】

前記第１のｎ型バリア材料を堆積させるステップの後であって、前記第１のアクティブＱＷ構造を作製するステップの前に、前記第１のｎ型バリア材料の上に第１のｎ型正孔ブロック層（ＨＢＬ）を堆積させるステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記第２のｎ型バリア材料を堆積させるステップの後であって、前記第２のアクティブＱＷ構造を作製するステップの前に、前記第２のｎ型バリア材料の上に第２のｎ型ＨＢＬを堆積させるステップをさらに備える、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記第２のｎ型バリア材料を堆積させるステップの後であって、前記第２のアクティブＱＷ構造を作製するステップの前に、前記第２のｎ型バリア材料の上にｎ型正孔ブロック層（ＨＢＬ）を堆積させるステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。

【請求項17】

前記第１の凹部が前記第１の発光体を支持する一方で前記第２の凹部が前記第２の発光体を支持することにより、前記第１の発光体が前記第２の発光体から電気的に分離されるように、前記第１の凹部を前記第２の凹部から電気的に分離するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。

【請求項18】

各前記第１および第２のＬＥＤ構造の上にｐ型層を堆積させるステップと、
各前記第１および第２のＬＥＤ構造の上にｐ型オーミック接触を形成するステップとをさらに備える、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

堆積させるステップおよび作製するステップの各々は、単一エピタキシャル成長工程で実行される、請求項１３に記載の方法。

【請求項20】

ディスプレイデバイスであって、
基板を備え、前記基板は、その上に第１の発光体と第２の発光体とを含み、
前記第１の発光体は、第１のスペクトル範囲にわたる第１の発光スペクトルを有する第１の下部アクティブ量子井戸（ＱＷ）領域を含み、
前記第２の発光体は、（ｉ）前記第１のスペクトル範囲とは別の第２のスペクトル範囲にわたる第２の発光スペクトルを有する上部アクティブＱＷ領域と、（ｉｉ）前記第１の発光スペクトルを有し、前記上部アクティブＱＷ領域と前記基板との間に位置する第２の下部アクティブＱＷ領域と、（ｉｉｉ）前記第２の下部アクティブＱＷ領域の発光を抑制するための、前記第２の下部アクティブＱＷ領域と前記上部アクティブＱＷ領域との間のバリア層とを含み、
前記第１の発光体は、前記基板の上面に対して第１の高さを有し、
前記基板は、前記基板の中に延在する凹部を規定し、前記第２の発光体は、前記上面に対する前記第２の発光体の高さが前記第１の高さに等しいように前記凹部の中に部分的に含まれ、
前記上面と直交する方向において、前記第２の発光体の全体の寸法は、前記第１の発光体の全体の寸法よりも大きく、
前記第１の発光体及び前記第２の発光体の各々は、複数のファセット面を有し、
前記第２の発光体の前記複数のファセット面間の幅は、前記第１の発光体の前記複数のファセット面間の幅よりも広い、ディスプレイデバイス。

【請求項21】

前記上面に対する前記凹部の深さは、前記第１の高さに実質的に等しい、請求項２０に記載のディスプレイデバイス。

【請求項22】

前記基板は、前記基板の中に延在するさらなる凹部を規定し、前記第１の発光体は、前
記さらなる凹部の中に少なくとも部分的に含まれる、請求項２０に記載のディスプレイデバイス。

【請求項23】

前記第２の発光体は、前記基板の前記上面に平行な第１の方向において前記第１の発光体に隣接しており、
前記第２の下部アクティブＱＷ領域の幅が前記第１の方向において前記第１の下部アクティブＱＷ領域の幅を超える、および前記上面に平行な平面における前記第２の下部アクティブＱＷ領域の断面積が前記第１の下部アクティブＱＷ領域の断面積を超える、のうちの少なくとも１つである、請求項２０に記載のディスプレイデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、２０２０年２月１０日に出願された米国仮特許出願番号第６２／９７２，２０６号から利益を得、米国仮特許出願番号第６２／９７２，２０６号に対する優先権を主張し、米国仮特許出願番号第６２／９７２，２０６号の開示内容は、全文が引用によって本明細書に援用される。

【0002】

背景
本開示の局面は、一般にさまざまなタイプのディスプレイと関連付けて使用され得る発光素子に関し、より具体的にはモノリシック多色発光ダイオード（ＬＥＤ）に関する。

【背景技術】

【0003】

よりよいユーザエクスペリエンスを提供して新たなアプリケーションを可能にするために、ディスプレイで使用される発光要素（たとえば、画素）の数が増加し続けているので、ますます多くの発光要素を追加することは設計および製造の両方の観点から難しくなっている。個数も密度も増やす目的で発光要素をさらに小さくすることは、小さなＬＥＤの使用の可能性をより魅力的にする。しかし、カラーディスプレイに必要なさまざまな色（たとえば、赤色、緑色、青色）を作り出すことができる小さなＬＥＤを大量に高密度で製造するための有効かつ効率的な技術は、広く行き渡っておらず、実際に存在する技術は、煩雑で、時間がかかり、コストがかかる傾向がある。また、これらの小さなＬＥＤを、ライトフィールドディスプレイおよびマイクロディスプレイなどの、性能およびサイズの両方の点で要求がより厳しいさらに高度なディスプレイアーキテクチャで使用することは、かなり至難の業になる。

【0004】

したがって、多数の多色ＬＥＤの有効かつ効率的な設計および製造を可能にする技術および装置が望ましい。

【発明の概要】

【0005】

実施形態の概要
以下に、１つまたは複数の局面の基本的理解が得られるようにこのような局面の簡単な概要を示す。この概要は、意図されている全ての局面の広範囲にわたる概略ではなく、全ての局面の重要なまたは不可欠な要素を識別するよう意図されたものではなく、いずれかまたは全ての局面の範囲を描写するよう意図されたものでもない。その目的は、以下に示されるさらに詳細な説明の前置きとして、簡略化した形式で１つまたは複数の局面のいくつかの概念を提示することである。

【0006】

第１の局面において、ディスプレイデバイスは、基板を含み、上記基板は、その上に第１の発光体と第２の発光体とを含む。上記第１の発光体は、第１のスペクトル範囲にわたる第１の発光スペクトルを有する第１の下部アクティブ量子井戸（ＱＷ）領域を含む。上記第２の発光体は、（ｉ）上記第１のスペクトル範囲とは別の第２のスペクトル範囲にわたる第２の発光スペクトルを有する上部アクティブＱＷ領域と、（ｉｉ）上記第１の発光スペクトルを有し、上記上部アクティブＱＷ領域と上記基板との間に位置する第２の下部アクティブＱＷ領域と、（ｉｉｉ）上記第２の下部アクティブＱＷ領域の発光を抑制するための、上記第２の下部アクティブＱＷ領域と上記上部アクティブＱＷ領域との間のバリア層とを含む。

【0007】

第２の局面において、複数の発光体を形成する方法は、以下の列挙されるステップ（ｉ）～（ｖｉｉ）を含む。ステップ（ｉ）は、基板の上に第１の凹部を形成するステップを含み、上記第１の凹部は、第１の幅および第１の深さを有する。ステップ（ｉｉ）は、上記基板の上に第２の凹部を形成するステップを含み、上記第２の凹部は、第２の幅および第２の深さを有し、上記第２の幅および上記第２の深さのうちの少なくとも１つは、それぞれ上記第１の幅および第１の深さよりも大きい。ステップ（ｉｉｉ）は、上記基板の上に第１のｎ型バリア材料を堆積させるステップを含む。ステップ（ｉｖ）は、上記第１のｎ型バリア材料の上に第１のアクティブ量子井戸（ＱＷ）構造を作製するステップを含む。ステップ（ｖ）は、上記第１のアクティブＱＷ構造の上に第２のｎ型バリア材料を堆積させるステップを含む。ステップ（ｖｉ）は、上記第２のｎ型バリア材料の上に第２のアクティブＱＷ構造を作製するステップを含む。ステップ（ｖｉｉ）は、上記第２のアクティブＱＷ構造の上に第３のｎ型バリア材料を堆積させるステップを含む。上記第１の凹部の上記第１の幅および第１の深さは、上記第１の凹部における上記第２のアクティブＱＷ構造の形成を防止することによって、上記第１のｎ型バリア材料、上記第１のアクティブＱＷ構造および上記第２のｎ型バリア層が第１の発光体を形成するように構成される。上記第２の凹部の上記第２の幅および第２の深さは、第２の発光体を形成するために、上記第２の凹部内の、および上記第２の凹部の中に少なくとも部分的に含まれる上記第１のｎ型バリア材料、上記第１のアクティブＱＷ構造、上記第２のｎ型バリア材料、上記第２のアクティブＱＷ構造および上記第３のｎ型バリア材料を支持するように構成される。

【0008】

添付の図面は、いくつかの実現例を示しているに過ぎず、したがって範囲を限定するものと考えられるべきではない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一般的に実現されるマイクロＬＥＤ構造を示す図である。

【図2】本開示の局面に係る、ディスプレイで使用されるアレイの一部としての複数のマイクロＬＥＤ構造の上面図である。

【図3】本開示の局面に係る、アクティブ多重量子井戸（ＭＱＷ）領域を含むマイクロＬＥＤ構造の一例を示す図である。

【図4】本開示の局面に係る、選択的領域成長（ＳＡＧ）開口幅によるＬＥＤ色選択の一例を示す図である。

【図5】本開示の局面に係る、ＳＡＧ開口幅および深さによるＬＥＤ色選択の一例を示す図であって、本開示の局面に係る、エッチング分離による単一連続ＳＡＧの一例を示す図である。

【図6】本開示の局面に係る、ＳＡＧ開口深さによるＬＥＤ色選択の一例を示す図であって、本開示の局面に係る、エッチング分離による単一連続ＳＡＧの一例を示す図である。

【図7】本開示の局面に係る、ペデスタル（pedestal）幅によるＬＥＤ色選択の一例を示す図であって、本開示の局面に係る、エッチング分離による単一連続ＳＡＧの一例を示す図である。

【図8】図４のディスプレイデバイスの一例であるディスプレイデバイスの概略断面図である。

【図9】図４のディスプレイデバイスの一例であるディスプレイデバイスの概略断面図である。

【図10】図４のディスプレイデバイスの一例であるディスプレイデバイスの概略断面図である。

【図11】本開示の局面に係る、均一な高さを有する単一ＳＡＧの一例を示す図である。

【図12】本開示の局面に係る、均一な高さを有する単一ＳＡＧの一例を示す図である。

【図13】本開示の局面に係る、複数の発光体を形成する方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施形態の詳細な説明
添付の図面と関連付けて以下に記載される詳細な説明は、さまざまな構成の説明として意図されており、本明細書に記載されている概念が実施され得る構成のみを表すよう意図されているわけではない。詳細な説明は、さまざまな概念の十分な理解が得られるように具体的な詳細を含んでいる。しかし、これらの具体的な詳細がなくてもこれらの概念を実施できるということは当業者に明らかであろう。いくつかの例において、このような概念を曖昧にすることを回避するために、周知の構成要素はブロック図の形式で示されている。

【0011】

上記の問題に鑑みて、単一エピタキシ（たとえば、単一エピタキシャル成長工程）多色ＬＥＤアレイの使用が非常に望ましい。その理由は、ディスプレイを含むがそれに限定されない多くの用途が複数の色の発光体を必要とするからである。さまざまな色の複数のアレイのハイブリッド組み立ては、高価であり、密度が制限される一方で、さまざまなエピタキシャル工程を使用するモノリシック製造は高価であろう。これらの問題に対処するために、本開示は、ファセット依存エピタキシャル成長を利用することによって単一エピタキシステップで（または、限られた数のエピタキシステップで）実現することができる多色ＬＥＤアレイについて記載している。ｐ－ファセット成長はほぼ完全に抑制することができるが、特定の成長条件下ではｃ－ファセットが成長する。ｐ－ファセット成長は、他の成長条件下で可能にされ得る。ｐ－ファセットは、高さおよび層が素子成長領域のサイズに依存する角錐を形成することによって成長を終了させるのに使用され得る。

【0012】

すなわち、本開示は、エピタキシャル成長中に生じるファセットを利用することを提案する。上記のように、選択領域方法によってエピタキシを成長させる際（たとえば、選択的領域成長（ＳＡＧ）マスクを使用する際）、エピタキシはファセットで成長することになり、これは、ファセットベースの成長を利用して、構造に関連付けられた光色を生成するのに望ましい量子井戸のみを成長させるように特定の構造（たとえば、ＬＥＤ）を制限するという発想である。したがって、本開示は、エピタキシャル構造を成長させる際に選択的領域成長のファセット依存成長特性を使用して特定の画素を自己終端させることにより、さまざまな画素が成長のさまざまな部分で終端して、これらの画素が適切な光色を生成するのに必要な量子井戸のみを含むようにすることについて記載している。

【0013】

図１は、ＬＥＤ構造１００の一部の概略断面図であり、ＬＥＤ構造１００は、１つまたは複数のバルクまたはプレップ（prep）層１２０を支持する半導体基板またはテンプレート１１０を含む。バルクまたはプレップ層１２０の上にはアクティブ量子井戸（ＱＷ）領域１３０が形成されている。バルクまたはプレップ層１２０は、たとえば、格子不整合および／または熱膨張係数不整合および／または半導体テンプレート１１０からアクティブＱＷ領域１３０までの欠陥のフィルタリングの影響を減少させるように構成された１つの材料からなる厚い層または２つもしくはそれ以上の材料からなる構造である。実施形態において、アクティブＱＷ領域は、複数の量子井戸を含む。

【0014】

バルクまたはプレップ層１２０の材料組成を調整することによって、アクティブＱＷ領域１３０のための材料選択におけるより高い柔軟性を得ることができ、そのため、所望の発光特性を有するアクティブ領域の形成が可能になる。最後に、アクティブＱＷの上に、ｐ－ｎダイオードを形成してＬＥＤ構造１００との電子的接触を提供するための１つまたは複数のｐ－層１４０が堆積される。ｐ－層１４０は、ｐドープ層および／または接触層を含む。次いで、ＬＥＤ構造１００は、指定の用途のための所望のマイクロＬＥＤフォームファクタを形成するようにエッチングまたは成形されることができる。

【0015】

図２は、本開示の局面に係る、ディスプレイで使用されるアレイの一部としての複数のマイクロＬＥＤ構造を含むＬＥＤアレイ２００の一部の平面図である。図２に示されるように、ＬＥＤアレイ２００は、基板２４０上に支持され、一例としてそれぞれ赤色波長、緑色波長および青色波長で発光する複数のマイクロＬＥＤ構造２１０，２２０および２３０を含む。マイクロＬＥＤ構造２１０，２２０および２３０の各々は、ＬＥＤ構造１００の例である。図２にはＬＥＤの４×４アレイのみが示されているが、ＬＥＤアレイ２００は、たとえばディスプレイを形成する発光体のより大きなアレイの一部であってもよく、画素の配置、それらの形状、それらの個数、それらのサイズ、およびそれらの対応する波長発光は、特定の用途に合わせて調整可能である。ディスプレイは、ライトフィールド用途で使用されるものなどの高解像度高密度ディスプレイであってもよい。

【0016】

特に、発光体の高密度または互いに近接した所定の数の発光体のアレイを実現するために、マイクロＬＥＤ構造２１０，２２０および２３０をモノリシックに集積された態様で同一基板上に形成できることが望ましいであろう。すなわち、各タイプのマイクロＬＥＤ構造を別々の基板上に（たとえば、１つまたは複数の赤色発光マイクロＬＥＤを第１の基板上に、１つまたは複数の緑色発光マイクロＬＥＤを第２の基板上に、および１つまたは複数の青色発光マイクロＬＥＤを第３の基板上に）形成し、次いで、各マイクロＬＥＤを第４の基板に移動させて、ディスプレイとして使用されるマイクロＬＥＤアレイを形成するのではなく、３つ全てのタイプのマイクロＬＥＤのアレイを単一の基板上に直接形成する。言い換えれば、マイクロＬＥＤ２１０，２２０および２３０の各色を別々のウェハ上に形成し、各ＬＥＤを別の基板に移動させて、図２に示されるＬＥＤアレイ２００を形成するのではなく、最初からマイクロＬＥＤ構造２１０，２２０および／または２３０を単一の基板上に形成することによって、より高密度のＬＥＤアレイを実現することができる。

【0017】

図３は、アクティブＭＱＷ領域３３０を含むマイクロＬＥＤ構造３００の概略断面図である。アクティブＭＱＷ領域３３０を含むマイクロＬＥＤ構造３００は、ＬＥＤ構造１００およびアクティブＭＱＷ領域１３０のそれぞれの例である。マイクロＬＥＤ構造３００は、バリア層３３４（たとえば、ＧａＮまたはＩｎＧａＮバリア層）によって分離されたアクティブＱＷ領域３３２を含むアクティブＭＱＷ領域３３０を含む。各アクティブＱＷ領域３３２は、１つの材料からなる単一の層、または異なる材料からなる２つもしくはそれ以上の層を含み得る。アクティブＭＱＷ領域３３０内にアクティブＱＷ領域３３２とバリア層３３４とのスタックの繰り返しが４組示されているが、所望の発光性能に応じて、より少ない数のスタックまたはより多い数のスタックが含まれていてもよい。

【0018】

図４は、本開示の局面に係る、選択的領域成長（ＳＡＧ）開口幅によるＬＥＤ色選択の一例であるディスプレイデバイス４００の概略断面図である。ディスプレイデバイス４００は、基板４０５を含み、その上に発光体４０１および４０２が支持されている。実施形態において、ディスプレイデバイス４００は、発光体４０３も含む。発光体４０１は、第１のスペクトル範囲の照明（たとえば、青色の光）を生成する第１のタイプのＬＥＤを含む。発光体４０２は、第２のスペクトル範囲の照明（たとえば、緑色の光）を生成する第２のタイプのＬＥＤを含む。発光体４０３は、第３のスペクトル範囲の照明（たとえば、赤色の光）を生成する第３のタイプのＬＥＤを含む。

【0019】

実施形態において、発光体４０１，４０２および４０３は、単一エピタキシャル成長工程を使用してエピタキシャル成長される。発光体４０１，４０２および４０３は、基板４０５の上に設置されたＳＡＧマスク４３０を使用して開口を規定することによって成長され、基板４０５は、たとえば半導体ウェハまたはＬＥＤ作製プロセスに適合した別の基板であってもよい。ＳＡＧマスク４３０は、アパーチャ４３１および４３２を含む。本明細書において、ＳＡＧマスクにおける開口およびアパーチャという語は同義で用いられる。実施形態において、ＳＡＧマスク４３０はアパーチャ４３３も含み、この場合、ディスプレイデバイスは発光体４０３も含む。

【0020】

基板４０５は、バッファ層４１０を含み、正孔ブロック層（ＨＢＬ）４２０も含み得て、それらの各々は、ｎ型半導体材料で形成され得る。実施形態において、正孔ブロック層４２０は、ＡｌＧａＩｎＮで形成される。正孔ブロック層４２０は、アクティブＱＷ領域間で発生し得るクロストークの量を減少させるように機能する。

【0021】

実施形態において、エピタキシャル成長は、バリア層４４１、アクティブＱＷ領域４４３、バリア層４４４、アクティブＱＷ領域４５２およびバリア層４５３の堆積を含む。実施形態において、エピタキシャル成長は、正孔ブロック層４４２および４５１のうちの少なくとも１つの堆積も含む。ディスプレイデバイス４００が発光体４０３を含む場合には、エピタキシャル成長は、アクティブＱＷ領域４６２およびバリア層４６３の堆積を含む。実施形態において、エピタキシャル成長は、正孔ブロック層４６１の堆積も含む。層４４１，４４２，４４４，４５１および４６１のうちの少なくとも１つは、ｎ型半導体で形成され得る。いくつかの実現例では、任意のｎ型正孔ブロック層と量子井戸のうちのいずれかとの間にｎ型バリアが配設されてもよい。

【0022】

実施形態において、ＳＡＧマスク４３０は、隣接する発光体間に堆積材料が蓄積することを防止し、それにより、上記のエピタキシャル堆積物は、アパーチャ４３１～４３３などのＳＡＧマスク４３０のアパーチャによって露出された基板４０５の領域にのみ付着する。したがって、層４４１，４４２、アクティブＱＷ領域４４３および層４４４の堆積は、図４に示されるようなアパーチャ４３１～４３３内のまたはアパーチャ４３１～４３３と整列されたそれぞれの層４４１（１，２，３）～４４４（１，２，３）をもたらす。また、層４５１、アクティブＱＷ領域４５２および層４５３の堆積は、図４に示されるようなアパーチャ４３２および４３３内のまたはアパーチャ４３２および４３３と整列されたそれぞれの層４５１（１，２）～４５３（１，２）をもたらす。層４６１～４６３の各々は、この状態で堆積時に見られるような発光体４０３のみの一部であり、バリア層４５３の堆積後は、発光体４０１および４０２の各々は、いかなる追加の層の付着も支持するには狭すぎるようになる。

【0023】

実施形態において、エピタキシャル成長は、ｐ型電子ブロック層４７１、ｐ型層４７２およびオーミック接触層４７３の堆積も含む。層４７１（１，２，３）は、層４７１のそれぞれのセクションであり、層４７２（１，２，３）は、層４７２のそれぞれのセクションであり、層４７１（１，２，３）は、層４７３のそれぞれのセクションである。実施形態において、（ｉ）発光体４０１～４０３がそれぞれの層４７１（１）～４７１（３）を含む、（ｉｉ）発光体４０１～４０３がそれぞれの層４７２（１）～４７２（３）を含む、および（ｉｉｉ）発光体４０１～４０３がそれぞれの層４７３（１）～４７３（３）を含む、のうちの少なくとも１つである。

【0024】

発光体４０２は、構造が終端する前に、ｎ型バリア層４４１（２）と、正孔ブロック層４４２（２）（特定の実施形態）と、アクティブＱＷ領域４４３（２）と、ｎ型バリア層４４４（２）と、正孔ブロック層４５１（１）（特定の実施形態）と、アクティブＱＷ領域４５２（１）と、バリア層４５３（１）とを含む。発光体４０２において、ｎ型バリア層４４４（２）は、アクティブＱＷ領域４４３（２）全体にわたる電流の流れを防止し、したがってそこからの発光を抑制する。

【0025】

実施形態において、アクティブＱＷ領域４４３および４５２は、ＱＷ領域４４３および４５２を構成する材料および層のそれぞれの格子パラメータ（たとえば、格子定数および／または格子角度）が同様であるように単一エピタキシャル成長工程で形成される。実施形態において、アクティブＱＷ領域４４３および４５２を構成する材料の対応する格子定数および／または格子角度は、５％未満異なっている。

【0026】

アクティブＱＷ領域１３０および３３０は、アクティブＱＷ領域４４３（１～３）およびアクティブＱＷ領域４５２（１，２）の両方の例である。ＱＷ領域４４３は、第１のスペクトル範囲にわたる発光スペクトルを有する。ＱＷ領域４５２は、実施形態ではＱＷ領域４４３の第１のスペクトル範囲とは異なる第２のスペクトル範囲にわたる発光スペクトルを有する。実施形態において、第１および第２のスペクトル範囲の各々は、可視電磁スペクトルの赤色領域、緑色領域および青色領域のうちの１つであるが、第１および第２のスペクトル範囲がともに赤色領域、緑色領域および青色領域のうちの２つにわたるように異なった領域でもある。

【0027】

発光体４０３は、構造が終端する前に、ｎ型バリア層４４１（３）と、正孔ブロック層４４２（３）（特定の実施形態）と、アクティブＱＷ領域４４３（３）と、ｎ型バリア層４４４（３）と、正孔ブロック層４５１（２）（特定の実施形態）と、アクティブＱＷ領域４５２（２）と、バリア層４５３（２）と、正孔ブロック層４６１と、アクティブＱＷ領域４６２と、ｎバリア層４６３とを含む。発光体４０３において、ｎ型バリア層４４４（３）は、アクティブＱＷ領域４４３（３）全体にわたる電流の流れを防止し、したがってそこからの発光を抑制する。同様に、ｎ型バリア層４５３（２）は、アクティブＱＷ領域４５２（２）全体にわたる電流の流れを防止し、したがってそこからの発光を抑制する。

【0028】

アクティブＱＷ領域１３０および３３０は、アクティブＱＷ領域４４３（１～３）および４５１（１，２）の第１および第２のスペクトル範囲の各々とは異なり得る第３のスペクトル範囲にわたる発光スペクトルを有するアクティブＱＷ領域４６２の例である。実施形態において、第１のスペクトル範囲は、電磁スペクトルの青色領域を含み、第２のスペクトル範囲は、電磁スペクトルの緑色領域を含み、第３のスペクトル範囲は、電磁スペクトルの赤色領域を含む。発光スペクトルの他の組み合わせも可能である。

【0029】

完全なエピタキシャル成長は、発光体４０３の構造に反映されており、発光体４０３は、アクティブＱＷ領域４４３，４５２および４６１の成長前に終端しない。これに対して、発光体４０２の構造は、アクティブＱＷ領域４６２が成長される前に（たとえば、さまざまな層のファセット成長メカニズムにより）終端する。同様に、発光体４０１の構造は、アクティブＱＷ領域４５２および４６１の両方が成長される前に終端する。

【0030】

実施形態において、発光体４０１は、堆積後も残っている層４７１～４７３のそれぞれのセクションであるｐ型電子ブロック層４７１（１）、ｐ型接触層４７２（１）および金属（オーミック）接触層４７３（１）のうちの少なくとも１つを含む。実施形態において、発光体４０２は、ｐ型電子ブロック層４７１（２）、ｐ型接触層４７２（２）および金属（オーミック）接触層４７３（２）のうちの少なくとも１つを含む。実施形態において、発光体４０３は、ｐ型電子ブロック層４７１（３）、ｐ型接触層４７２（３）および金属（オーミック）接触層４７３（３）のうちの少なくとも１つを含む。実施形態において、ｐ型層４７１および４７２のうちの少なくとも１つは、ｐオーミック接触層４７３の下の部分を除いて、部分的にまたは完全に除去される。

【0031】

図４は、層群４４０（１～３），４５０（１，２），４６０および４７０（１～３）を示している。層群４４０（１～３）は、それぞれの層４４１（１～３），４４３（１～３），４４４（１～３）を含み、実施形態では層４４２（１～３）を含む。たとえば、層群４４０（１）は、層４４１（１），４４３（１），４４４（１）を含み、実施形態では層４４２（１）を含む。図４は、それぞれの層４４１（１～３），４４３（１～３），４４４（１～３）を含み、実施形態では層４４２（１～３）を含む層群４４０（１～３）を示している。層群４５０（１）は、それぞれのアクティブ層４５２（１），４５３（１），４５４（１）を含み、実施形態では層４５１（１）を含む。層群４５０（２）は、それぞれのアクティブ層４５２（２），４５３（２），４５４（２）を含み、実施形態では層４５１（２）を含む。層群４６０は、アクティブアクティブＱＷ領域４６２および層４６３を含み、実施形態では正孔ブロック層４６１を含む。

【0032】

ディスプレイデバイス４００によって示されるように、ＳＡＧマスクは、さまざまなタイプのＬＥＤのためのさまざまなサイズの開口を提供する。この例では、狭い開口（たとえば、青色ＬＥＤ用）、広い開口（たとえば、緑色ＬＥＤ用）、および最も広い開口（たとえば、赤色ＬＥＤ用）がある。エピタキシャル成長プロセスのエピタキシャル層は、ＳＡＧマスクの開口内で成長される。実施形態において、ＳＡＧマスク４３０は、ＳｉＯ_２またはＳｉ_３Ｎ_４で形成される。

【0033】

この例における発光体４０１の場合のように開口が小さい場合、エピタキシャル成長に関連付けられたファセット角度のために、アクティブＱＷ領域４４３（１）が成長された後であるがその上にアクティブＱＷ領域４５２の一部が成長される前に終端点に到達するまでは、成長が進むにつれて成長の領域は縮小する。

【0034】

この例における発光体４０２の場合のようにアパーチャ４３２をアパーチャ４３１よりも大きくすることによって、アクティブＱＷ領域４４３（２）およびアクティブＱＷ領域４５２（１）の両方が成長された後に成長終端点が生じる。さらに、発光体４０３の場合のようにアパーチャ４３３をアパーチャ４３２よりも大きくすることによって、３つ全てのアクティブ量子井戸領域、すなわちアクティブＱＷ領域４４３（３），４５１（２）および４６２が成長された後に成長終端点が生じる。

【0035】

このようにして、各々が異なるそれぞれのアクティブＱＷ領域、すなわちアクティブＱＷ領域４４３（１），４５１（１）および４６２をそれぞれ有する３つの異なる構造、たとえば発光体４０１～４０３を有することができる。構造が形成されると、次にこれら全ての構造の上にｐ型接触層４７２を成長させ、それに続いてオーミック接触層４７３を設置することができる。したがって、単一エピタキシャル成長工程を使用して形成され得る発光体４０１～４０３は、３つの異なるスペクトル領域、たとえば青色波長、緑色波長および赤色波長で発光するように構成される。

【0036】

図５は、ＬＥＤ色選択が各アパーチャの下の基板における凹部のＳＡＧアパーチャ幅および深さを制御することによって実現されるディスプレイデバイス４００の一例であるディスプレイデバイス５００の概略断面図である。ディスプレイデバイス５００は、基板５０５と、その上の発光体５０１および５０２とを含む。実施形態において、ディスプレイデバイス５００は、発光体５０３も含む。基板５０５は、基板４０５の例であり、バッファ層５１０を含み、実施形態ではその上に正孔ブロック層５２０を含む。バッファ層５１０、正孔ブロック層５２０は、バッファ層４１０、正孔ブロック層４２０のそれぞれの例である。発光体５０１～５０３は、発光体４０１～４０３のそれぞれの例である。図５は、基板５０５の上にＳＡＧマスク５３０を含む。ＳＡＧマスク５３０は、ＳＡＧマスク４３０の例であり、ディスプレイデバイス５００を作製するための選択的アパーチャエッチングプロセスで使用され得る。

【0037】

発光体５０１は、層５４１（１），５４３（１）および５４４（１）を含み、層５４１（１），５４３（１）および５４４（１）は、発光体４０１の層４４１（１），４４３（１）および４４４（１）のそれぞれの例である。実施形態において、発光体５０１は、層５７１（１）～５７３（１）のうちの少なくとも１つも含み、層５７１（１）～５７３（１）は、図４の層４７１（１）～４７３（１）のそれぞれの例である。発光体５０２は、層５４１（２），５４３（２），５４４（２），５５２（１）および５５３（１）を含み、層５４１（２），５４３（２），５４４（２），５５２（１）および５５３（１）は、発光体４０２の層４４１（２），４４３（２），４４４（２），４５２（１）および４５３（１）のそれぞれの例である。実施形態において、発光体５０２は、層５７１（２）～５７３（２）のうちの少なくとも１つも含み、層５７１（２）～５７３（２）は、図４の層４７１（２）～４７３（２）のそれぞれの例である。発光体５０３は、層５４１（３），５４３（３），５４４（３），５５２（２），５５３（２），５６２および５６３を含み、層５４１（３），５４３（３），５４４（３），５５２（２），５５３（２），５６２および５６３は、発光体４０３の層４４１（３），４４３（３），４４４（３），４５２（３），４５３（３），４６２および４６３のそれぞれの例である。実施形態において、発光体５０３は、層５７１（３）～５７３（３）のうちの少なくとも１つも含み、層５７１（３）～５７３（３）は、図４の層４７１（３）～４７３（３）のそれぞれの例である。実施形態において、発光体５０１～５０３は、それぞれの層５４２（１～３）を含み、層５４２（１～３）は、層４４２（１～３）のそれぞれの例である。実施形態において、発光体５０２および５０３は、それぞれの層５５１（１）および５５１（２）を含み、層５５１（１）および５５１（２）は、図４の層４５１（１）および４５１（２）のそれぞれの例である。

【0038】

発光体５０１を作製する前に、深さ５１１および幅５１６を有する凹部５１３を形成するように基板５０５がエッチングされる。発光体５０１は、凹部５１３の中に少なくとも部分的に含まれることにより、凹部５１３は、正孔ブロック層５２０の上面５２９に対して発光体５０１の輪郭または高さを下げる。発光体５０２を作製する前に、深さ５１２および幅５１６を有する凹部５１４を形成するようにウェハまたは基板がエッチングされる。発光体５０２は、凹部５１４の中に少なくとも部分的に含まれることにより、凹部５１４は、上面５２９に対して発光体５０１および５０２のそれぞれの高さが実質的に等しい、たとえば５％以内であるように発光体５０２の輪郭または高さを下げる。また、発光体５０３を作製する前に、深さ５１２および幅５１８を有する凹部５１５を形成するように基板５０５がエッチングされる。発光体５０３は、凹部５１５の中に少なくとも部分的に含まれる。上面５２９に対して、発光体５０３の高さは、発光体５０１および５０２の高さを超える。

【0039】

実施形態において、幅５１７が幅５１６を超える、および深さ５１２が深さ５１１を超える、のうちの少なくとも１つである。実施形態において、幅５１８は幅５１７を超える。実施形態において、凹部の深さ５１１および５１２は等しい。

【0040】

この例によって示されるように、エピタキシャル成長が終了するまでに上面５２９上の発光体５０１および５０２の高さがおおよそ同じになるように、基板５０５において発光体５０２は発光体５０１よりも深い。したがって、発光体５０１および５０２のそれぞれの上面は同一平面上にあり、したがって、結果として得られる発光体の平坦化および他の基板への移動などの後続の処理が容易になる。第２の利点は、発光体５０２では、そのｐ型接触層５７２（２）および接触（オーミック）金属５７３（２）がアクティブＱＷ領域５４３（２）に接触しないため、発光体５０２ではＱＷ領域５４３（２）からの発光を引き起こす機会がさらに少なくなる、というものである。一方、ディスプレイデバイス４００では、発光体４０２のｐ型接触層４７２（２）は、アクティブＱＷ領域４４３（２）に隣接している。発光体４０２においてＱＷ領域４４３（２）からの発光を非意図的に引き起こすことを回避するために、ｐ型接触層４７２（２）のどの部分もアクティブＱＷ領域４４３（２）に隣接しないようにｐ型接触層４７２（２）の一部が除去、たとえばエッチングされて除去される。

【0041】

図６は、本開示の局面に係る、ＳＡＧ開口深さによるＬＥＤ色選択の一例を示すディスプレイデバイス６００の概略断面図である。ディスプレイデバイス６００は、基板６０５と、その上の発光体６０１および６０２とを含む。実施形態において、ディスプレイデバイス６００は、発光体６０３も含む。基板６０５は、基板４０５の例であり、バッファ層６１０を含み、実施形態ではその上に正孔ブロック層６２０を含む。バッファ層６１０および正孔ブロック層６２０は、バッファ層４１０および正孔ブロック層４２０のそれぞれの例である。発光体６０１～６０３は、発光体４０１～４０３のそれぞれの例である。図６は、基板６０５の上にＳＡＧマスク６３０を含む。ＳＡＧマスク６３０は、ＳＡＧマスク４３０の例であり、ディスプレイデバイス６００を作製するための選択的アパーチャエッチングプロセスで使用され得る。

【0042】

発光体６０１は、層６４１（１），６４３（１）および６４４（１）を含み、層６４１（１），６４３（１）および６４４（１）は、発光体４０１の層４４１（１），４４３（１）および４４４（１）のそれぞれの例である。実施形態において、発光体６０１は、層６７１（１）～６７３（１）のうちの少なくとも１つも含み、層６７１（１）～６７３（１）は、図４の層４７１（１）～４７３（１）のそれぞれの例である。発光体６０２は、層６４１（２），６４３（２），６４４（２），６５２（１）および６５３（１）を含み、層６４１（２），６４３（２），６４４（２），６５２（１）および６５３（１）は、発光体４０２の層４４１（２），４４３（２），４４４（２），４５２（１）および４５３（１）のそれぞれの例である。実施形態において、発光体６０２は、層６７１（２）～６７３（２）のうちの少なくとも１つも含み、層６７１（２）～６７３（２）は、図４の層４７１（２）～４７３（２）のそれぞれの例である。発光体６０３は、層６４１（３），６４３（３），６４４（３），６５２（２），６５３（２），６６２および６６３を含み、層６４１（３），６４３（３），６４４（３），６５２（２），６５３（２），６６２および６６３は、発光体４０３の層４４１（３），４４３（３），４４４（３），４５２（３），４５３（３），４６２および４６３のそれぞれの例である。実施形態において、発光体６０３は、層６７１（３）～６７３（３）のうちの少なくとも１つも含み、層６７１（３）～６７３（３）は、図４の層４７１（３）～４７３（３）のそれぞれの例である。実施形態において、発光体６０１～５０３は、それぞれの層６４２（１～３）を含み、層６４２（１～３）は、図４の層４４２（１～３）のそれぞれの例である。実施形態において、発光体６０２および６０３は、それぞれの層６５１（１）および６５１（２）を含み、層６５１（１）および６５１（２）は、図４の層４５１（１）および４５１（２）のそれぞれの例である。

【0043】

この例では、発光体６０１～６０３の各々は、最初にそれぞれの凹部６１３～６１５を基板６０５にエッチングすることによって成長され、凹部のそれぞれの深さ６１１～６１３は、各発光体６０１～６０３について異なっており、同一平面上の構造を提供する。たとえば、発光体６０１は、エッチング深さ６１１から成長され、エッチング深さ６１１は、発光体６０２で使用されるエッチング深さ６１２未満であり、エッチング深さ６１２は、発光体６０３のエッチング深さ６１３未満である。したがって、発光体６０１～６０３の各々は、発光体６０１～６０３のそれぞれの上面が同一平面上にあるように基板６０５内の異なるそれぞれの深さから成長される。したがって、発光体６０１～６０３の各々において、ｐ型接触層６７２は、発光体の最上部アクティブＱＷ領域、すなわち基板６０５の上面に垂直な垂直方向においてｐ－接触層６７２の最も近くにあるアクティブＱＷ領域のみと接触しているか、または水平方向に隣接している。凹部６１３～６１５は、それぞれの幅６１６～６１８を有する。実施形態において、（ｉ）幅６１８が幅６１７を超える、および（ｉｉ）深さ６１３が深さ６１２を超える、のうちの少なくとも１つである。

【0044】

さらにまたは代替的に、上記の発光体は、ペデスタル上に成長させることができる。これは、依然としてＳＡＧマスクを使用して行うことができ、ここでは、バッファ層を成長させてたとえば結晶品質を向上させるためにペデスタルを成長させる必要があるだろう。図７は、本開示の局面に係る、ペデスタル幅によるＬＥＤ色選択の一例を示すディスプレイデバイス７００の概略断面図である。ディスプレイデバイス７００は、ディスプレイデバイス４００の例であり、発光体７０１，７０２を含み、実施形態では発光体７０３を含み、これらの発光体７０１，７０２および７０３は、別々のペデスタル上に成長されている。発光体７０１～７０３は、発光体４０１～４０３のそれぞれの例である。

【0045】

発光体７０１は、基板７０５（１）および層群７４０（１）を含み、基板７０５（１）および層群７４０（１）は、図４の基板４０５層群４４０（１）のそれぞれの例である。発光体７０２は、基板７０５（２）ならびに層群７４０（２）および７５０（１）を含み、基板７０５（２）ならびに層群７４０（２）および７５０（１）は、図４の基板４０５、層群４４０（２）および４５０（１）のそれぞれの例である。発光体７０３は、基板７０５（３）ならびに層群７４０（３）および７５０（２）および７６０を含み、基板７０５（３）ならびに層群７４０（３）および７５０（２）および７６０は、図４の基板４０５ならびに層群４４０（３）および４５０（２）および４６０のそれぞれの例である。実施形態において、発光体７０１～７０３は、それぞれの層７７１（１～３），７７２（１～３）および７７３（１～３）を含み、層７７１（１～３），７７２（１～３）および７７３（１～３）は、図４の層群４７１（１～３），４７２（１～３）および４７３（１～３）のそれぞれの例である。

【0046】

図８および図９は、ディスプレイデバイス８００Ａ，８００Ｂおよび９００の概略断面図であり、ディスプレイデバイス８００Ａ，８００Ｂおよび９００の各々は、ディスプレイデバイス４００の例である。ディスプレイデバイス８００Ａ，８００Ｂおよび９００は、本開示の局面に係る、エッチング分離による単一連続選択的領域成長の一例を示す。この例は、たとえば１回のエピタキシャルプロセスおよび２つのマスク（金属層を除く）を使用することによって実現することができ、ここでは、発光体の発光スペクトルは、ＳＡＧマスクのアパーチャの幅によって決定される。ディスプレイデバイス８００Ａ，８００Ｂ，９００および１０００の各々は、図４におけるディスプレイデバイス４００の例である。

【0047】

ディスプレイデバイス８００Ａは、基板８０５と、その上の発光体８０１，８０２を含み、実施形態では発光体８０３を含む。基板８０５は、バッファ層８１０を含み、実施形態ではその上に正孔ブロック層８２０を含む。層８１０および８２０は、層４１０および４２０のそれぞれの例である。図８は、基板８０５の上にＳＡＧマスク８３０を含む。ＳＡＧマスク８３０は、ＳＡＧマスク４３０の例であり、ディスプレイデバイス８００Ａ，８００Ｂおよび９００を作製するための選択的アパーチャエッチングプロセスで使用され得る。

【0048】

発光体８０１は、層群８４０（１）および電子ブロック層８７１（１）を含み、層群８４０（１）および電子ブロック層８７１（１）は、図４の層群４４０（１）および電子ブロック層４７１（１）のそれぞれの例である。発光体８０２は、層群８４０（２），８５０（１）および電子ブロック層８７１（２）を含み、層群８４０（２），８５０（１）および電子ブロック層８７１（２）は、図４の層群４４０（２），４５０（１）および電子ブロック層４７１（２）のそれぞれの例である。発光体８０３は、層群８４０（３），８５０（２），８６０および電子ブロック層８７１（３）を含み、層群８４０（３），８５０（２），８６０および電子ブロック層８７１（３）は、図４の層群４４０（３），４５０（２），４６０および電子ブロック層４７１（３）のそれぞれの例である。

【0049】

以下の説明は、ディスプレイデバイス８００Ａの実施形態が発光体８０３を含む、ディスプレイデバイス８００Ａおよび９００をもたらすディスプレイデバイス８００Ａの実施形態の処理を含む。発光体８０３を含まないディスプレイデバイス８００Ａの実施形態に適用される同様のプロセスは、それに由来する発光体８０３を適宜含まない類似のディスプレイデバイス８００Ｂおよび９００をもたらす、ということが理解されるべきである。

【0050】

ディスプレイデバイス８００Ｂは、オーミック接触層８７３（１～３）の堆積後、および実施形態ではパターニング後のディスプレイデバイス８００Ａであり、オーミック接触層８７３（１～３）は、オーミック接触層４７３（１～３）のそれぞれの例である。ディスプレイデバイス９００は、それぞれの発光体９０１～９０３をもたらすために発光体８０１～８０３の側壁をエッチングした後のディスプレイデバイス８００Ｂである。

【0051】

発光体９０１は、層群９４０（１）、電子ブロック層９７１（１）およびオーミック接触層９７３（３）を含み、層群９４０（１）、電子ブロック層９７１（１）およびオーミック接触層９７３（３）は、上記エッチング後の層群８４０（１）、電子ブロック層８７１（１）およびオーミック接触層８７３（３）である。発光体９０２は、層群９４０（２），９５０（１）および電子ブロック層９７１（２）を含み、層群９４０（２），９５０（１）および電子ブロック層９７１（２）は、上記エッチング後の層群８４０（２），８５０（１）および電子ブロック層８７１（２）である。発光体８０３は、層群９４０（３），９５０（２），９６０および電子ブロック層９７１（３）を含み、層群９４０（３），９５０（２），９６０および電子ブロック層９７１（３）は、上記エッチング後の層群８４０（３），８５０（２），８６０および電子ブロック層８７１（３）である。

【0052】

図１０は、ディスプレイデバイス１０００の概略断面図であり、ディスプレイデバイス１０００は、ディスプレイデバイス４００の例である。ディスプレイデバイス１０００は、基板１００５と、基板１００５の上にデュアル発光体１００１および１００２とを含み、実施形態ではデュアル発光体１００３を含む。発光体１００１～１００３は、発光体４０１～４０３のそれぞれの例である。基板１００５は、基板４０５の例であり、バッファ層１０１０を含み、実施形態では正孔ブロック層１０２０を含む。

【0053】

デュアル発光体１００１は、２つの層群１０４０（１Ａ）および１０４０（１Ｂ）を含み、層群１０４０（１Ａ）および１０４０（１Ｂ）の各々は、図４の層群４４０（１）の例である。層群１０４０（１Ａ）および１０４０（１Ｂ）は、共通の層１０４１（１）を共有しており、実施形態では共通の層１０４２（１）を共有しており、共通の層１０４１（１）および１０４２（１）は、層４４１（１）および４４２（１）のそれぞれの例である。層群１０４０（１Ａ）は、アクティブＱＷ領域１０４３（１Ａ）および層１０４４（１Ａ）も含み、アクティブＱＷ領域１０４３（１Ａ）および層１０４４（１Ａ）は、アクティブＱＷ領域４４３（１）および層４４４（１）のそれぞれの例である。層群１０４０（１Ｂ）は、アクティブＱＷ領域１０４３（１Ｂ）および層１０４４（１Ｂ）も含み、アクティブＱＷ領域１０４３（１Ｂ）および層１０４４（１Ｂ）は、アクティブＱＷ領域４４３（１）および層４４４（１）のそれぞれの例である。層群１０４０（１Ａ）および１０４０（１Ｂ）は、それらの上のそれぞれの層群１０７０（１Ａ）および１０７０（１Ｂ）によって独立して制御されることができ、層群１０７０（１Ａ）および１０７０（１Ｂ）の各々は、図４の層群４７０（１）の例である。

【0054】

デュアル発光体１００２は、層群１０４０（２）を含み、層群１０４０（２）は、図４の層群４４０（２）の例である。デュアル発光体１００２は、２つの層群１０５０（１Ａ）および１０５０（１Ｂ）も含み、層群１０５０（１Ａ）および１０５０（１Ｂ）の各々は、図４の層群４５０（１）の例である。実施形態において、層群１０５０（１Ａ）および１０５０（１Ｂ）は、共通の層１０５１（１）を共有しており、共通の層１０５１（１）は、層４５１（１）の例である。層群１０５０（１Ａ）は、アクティブＱＷ領域１０５２（１Ａ）および層１０５３（１Ａ）も含み、アクティブＱＷ領域１０５２（１Ａ）および層１０５３（１Ａ）は、アクティブＱＷ領域４５２（１）および層４５３（１）のそれぞれの例である。層群１０５０（１Ｂ）は、アクティブＱＷ領域１０５２（１Ｂ）および層１０５３（１Ｂ）も含み、アクティブＱＷ領域１０５２（１Ｂ）および層１０５３（１Ｂ）は、アクティブＱＷ領域４５２（１）および層４５３（１）のそれぞれの例である。層群１０５０（１Ａ）および１０５０（１Ｂ）は、それらの上のそれぞれの層群１０７０（２Ａ）および１０７０（２Ｂ）によって独立して制御されることができ、層群１０７０（２Ａ）および１０７０（２Ｂ）の各々は、図４の層群４７０（２）の例である。

【0055】

デュアル発光体１００３は、層群１０４０（３）および層群１０５０（２）を含み、層群１０４０（３）および層群１０５０（２）は、図４の層群４４０（３）および４５０（２）のそれぞれの例である。デュアル発光体１００３は、２つの層群１０６０（１）および１０６０（２）も含み、層群１０６０（１）および１０６０（２）の各々は、図４の層群４６０の例である。実施形態において、層群１０６０（１）および１０６０（２）は、共通の正孔ブロック層１０６１を共有しており、正孔ブロック層１０６１は、図４の正孔ブロック層４６１の例である。層群１０６０（１）は、アクティブＱＷ領域１０６２（１）および層１０６３（１）も含み、アクティブＱＷ領域１０６２（１）および層１０６３（１）は、図４のアクティブＱＷ領域４６２および層４６３のそれぞれの例である。層群１０６０（２）は、アクティブＱＷ領域１０６２（２）および層１０６３（２）も含み、アクティブＱＷ領域１０６２（２）および層１０６３（２）は、アクティブＱＷ領域４６２および層４６３のそれぞれの例である。層群１０６０（１）および１０６０（２）は、それらの上のそれぞれの層群１０７０（３Ａ）および１０７０（３Ｂ）によって独立して制御されることができ、層群１０７０（３Ａ）および１０７０（３Ｂ）の各々は、図４の層群４７０（３）の例である。

【0056】

個々の素子を分離するために後でエッチングされるストライプまたは細長い構造を使用して構造が形成される場合、図１０は、さまざまな色の個々のＬＥＤを形成するためのストライプに沿った分離エッチングを示す。この例では、複数の異なる発光体１００１が青色ＬＥＤストライプをエッチングすることによって形成され、複数の異なる発光体１００２素子が緑色ＬＥＤストライプをエッチングすることによって形成され、複数の異なる発光体１００３素子が赤色ＬＥＤストライプをエッチングすることによって形成される、ということが分かる。

【0057】

エッチングは、ｐ型接触層と上面量子井戸の下に成長され得る量子井戸のうちのいずれかとの間のいかなる接続も回避するためにｐ型接触層を除去するのに使用され得る。ｐ型接触層とそれらの量子井戸のうちのいくつかとの間の重複はいずれも、電流が通過して他の量子井戸を励起する可能性を有し得る。このタイプのエッチングを行うことによって、これらの望ましくない励起が起こらないようにすることができる。

【0058】

図１１および図１２は、本開示の局面に係る、均一な高さを有する単一選択的領域成長の一例を示すディスプレイデバイス１１００Ａ，１１００Ｂ，１１００Ｃおよび１２００の概略断面図を含む。この例は、たとえば１回のエピタキシャルプロセスおよび３つまたは４つのマスク（金属層を除く）を使用することによって実現することができ、ここでは、ＳＡＧ開口幅および深さによって色が選択される。ディスプレイデバイス１１００Ａ，１１００Ｂ，１１００Ｃおよび１２００の各々は、図６のディスプレイデバイス６００の例である。

【0059】

ディスプレイデバイス１１００Ａは、３つの異なる深さの凹部でＳＡＧを使用して、３つの異なる範囲の電磁スペクトルで動作する３つの異なる発光体をもたらすことを示している。図１１の例において、３つの異なる発光体は、図６で紹介した発光体６０１～６０３である。ディスプレイデバイス１１００Ｂは、ディスプレイデバイス作製における金属堆積およびパターニングステップを示している。ディスプレイデバイス１１００Ｃは、（ＳＡＧマスクが連続的である場合に）異なる素子または構造を分離するのに使用されて、エッチングされた基板１１０５をもたらす、基板６０５の分離エッチングを示している。

【0060】

個々の素子を分離するために後でエッチングされるストライプまたは細長い構造を使用して構造が形成される場合、ディスプレイデバイス１２００は、図１０で紹介した発光体１００１～１００３を形成するためのストライプに沿った分離エッチングを示す。ディスプレイデバイス１２００は、発光体１００１～１００３が基板１２０５内に異なる深さで形成されたディスプレイデバイス１０００の例である。基板１２０５は、基板６０５の例であり、少なくとも層１２１０および１２２０を含み、層１２１０および１２２０は、層６１０および６２０のそれぞれの例である。実施形態において、複数の異なる発光体１００１は、青色ＬＥＤストライプをエッチングすることによって形成され、複数の発光体１００２は、緑色ＬＥＤストライプをエッチングすることによって形成され、複数の異なる発光体１００３は、赤色ＬＥＤストライプをエッチングすることによって形成される。

【0061】

この例が示しているように、１つまたは複数の技術を一緒に使用することができる。たとえば、異なる深さでエッチングを行うこと、接触金属のみをエッチングすること、半導体基板にエッチングすること、またはこれらの何らかの組み合わせが可能である。

【0062】

図１３は、基板上に支持された複数の発光体を形成する方法１３００を示すフローチャートである。方法１３００は、図１～図１２のディスプレイデバイスのうちのいずれかを形成するために実行され得る。方法１３００は、ステップ１３１０，１３１５，１３２０，１３４０，１３５０，１３７０および１３８０を含む。実施形態において、方法１３００は、ステップ１３３０，１３６０，１３９０，１３９２および１３９４のうちの少なくとも１つも含む。実施形態において、方法１３００の各ステップは、単一エピタキシャル成長工程で実行される。

【0063】

ステップ１３１０は、基板上に第１の凹部を形成するステップを含み、第１の凹部は、第１の幅および第１の深さを有する。ステップ１３１０の例では、凹部５１３が基板５０５に形成される（図５）。ステップ１３１５は、基板上に第２の凹部を形成するステップを含む。第２の凹部は、第２の幅および第２の深さを有し、第２の幅および第２の深さのうちの少なくとも１つは、それぞれ第１の幅および第１の深さよりも大きい。ステップ１３１０の例では、凹部５１４が基板５０５に形成される。

【0064】

ステップ１３２０は、基板の上に第１のｎ型バリア材料を堆積させるステップを含む。ステップ１３２０の例では、ｎ型バリア層５４１（１）および５４１（２）が基板５０５の上に堆積される。

【0065】

ステップ１３３０は、第１のｎ型バリア材料の上に第１のｎ型正孔ブロック層（ＨＢＬ）を堆積させるステップを含む。ステップ１３３０の例では、正孔ブロック層５４２（１）および５４２（２）が層５４１（１）および５４１（２）の上にそれぞれ堆積される。

【0066】

ステップ１３４０は、第１のｎ型バリア材料の上に第１のアクティブ量子井戸（ＱＷ）構造を作製するステップを含む。ステップ１３４０の例では、アクティブＱＥ領域５４３（１）および５４３（２）が（ｉ）バリア層５４１（１）および５４１（２）の上にそれぞれ、または（ｉｉ）正孔ブロック層５４２（１）および５４２（２）の上にそれぞれ作製される。

【0067】

ステップ１３５０は、第１のアクティブＱＷ構造の上に第２のｎ型バリア材料を堆積させるステップを含む。ステップ１３５０の例では、ｎ型バリア層５４４（１）および５４４（２）がアクティブＱＥ領域５４３（１）および５４３（２）の上にそれぞれ堆積される。

【0068】

ステップ１３６０は、第２のｎ型バリア材料の上に第２のｎ型ＨＢＬを堆積させるステップを含む。ステップ１３６０の例では、正孔ブロック層５５１（１）がバリア層５４４（２）の上に堆積される。

【0069】

ステップ１３７０は、第２のｎ型バリア材料の上に第２のアクティブＱＷ構造を作製するステップを含む。ステップ１３７０の例では、アクティブＱＥ領域５５２（１）がバリア層５４４（２）の上または正孔ブロック層５５１（１）の上に作製される。

【0070】

ステップ１３８０は、第２のアクティブＱＷ構造の上に第３のｎ型バリア材料を堆積させるステップを含む。ステップ１３８０の例では、ｎ型バリア層５５３（１）がアクティブＱＥ領域５５２（１）の上に堆積される。

【0071】

ステップ１３１０，１３１５，１３２０，１３４０，１３５０および１３７０の結果として、第１の凹部の第１の幅および第１の深さは、第１の凹部における第２のアクティブＱＷ構造の形成を防止することによって、第１のｎ型バリア材料、第１のアクティブＱＷ構造および第２のｎ型バリア層が第１の発光体を形成するように構成される。第１の発光体の例としては、発光体４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１および１００１が挙げられる。

【0072】

ステップ１３１０，１３１５，１３２０，１３４０，１３５０および１３７０の結果として、第２の凹部の第２の幅および第２の深さは、第２の発光体を形成するために、第２の凹部内の、および第２の凹部の中に少なくとも部分的に含まれる第１のｎ型バリア材料、第１のアクティブＱＷ構造、第２のｎ型バリア材料、第２のアクティブＱＷ構造および第３のｎ型バリア材料を支持するように構成される。第２の発光体の例としては、発光体４０２，５０２，６０２，７０２，８０２，９０２および１００２が挙げられる。

【0073】

ステップ１３９０は、第１の凹部が第１の発光体を支持する一方で第２の凹部が第２の発光体を支持することにより、第１の発光体が第２の発光体から電気的に分離されるように、第１の凹部を第２の凹部から電気的に分離するステップを含む。ステップ１３９０の例に見られるように、ディスプレイデバイス１１００Ｂの発光体６０１，６０２および６０３間の基板６０５の部分は除去、たとえば湿式または乾式エッチングされて、ディスプレイデバイス１１００Ｃをもたらす。

【0074】

ステップ１３９２は、第１および第２のＬＥＤ構造の各々の上にｐ型層を堆積させるステップを含む。ステップ１３９２の例では、ｐ型層５７２（１）および５７２（２）が発光体５０１および５０２の上にそれぞれ堆積される。

【0075】

ステップ１３９４は、第１および第２のＬＥＤ構造の各々の上にｐ型オーミック接触を形成するステップを含む。ステップ１３９４の例では、オーミック接触層５７３（１）および５７３（２）が発光体５０１および５０２の上にそれぞれ堆積される。

【0076】

本明細書に記載されている例は、限定としてではなく例示として提供されている、ということが理解されるべきである。量子井戸の順序は、図面に示されている順序とは異なっていてもよく、図面に示されている３つの量子井戸よりも多くてもよく、それよりも少なくてもよく、量子井戸は、図面に示されている色とは異なる色を有していてもよく、図面に示されている層以外の、ＬＥＤの性能の異なる側面を向上させることができるさらなる層が含まれていてもよい。いくつかの実現例では、青色ＬＥＤを小さくすることが有用であろう。なぜなら、青色の光は、ディスプレイによって生成される光の小さな成分を提供し、青色ＬＥＤはかなり効率的であるからである。このような実現例では、緑色ＬＥＤも効率的であり、青色ＬＥＤと同様のサイズまたはおそらくわずかに大きなサイズを有し得る。このような実現例では、赤色ＬＥＤは、青色ＬＥＤまたは緑色ＬＥＤほど効率的ではなく、最も大きな素子である必要があるだろう。

【0077】

図１～図６Ｂと関連付けて上記した例に対するさらなる検討事項は、上部接触配置、エピタキシャルプロセス工程（たとえば、エピタキシャル工程）の数、幅、深さまたは幅と深さとの組み合わせに基づくＬＥＤのための色の選択全般、および素子または構造（たとえば、さまざまな色の個々のＬＥＤ）を分離するさまざまな方法を含む。

【0078】

素子分離は、ＳＡＧマスクの開口を使用して個々の素子を分離することによって実現することができる（たとえば、開口のアレイは、対応するＬＥＤ素子のアレイの位置および分離を規定する）。言い換えれば、各素子または構造は、小さな開口を使用することによるＳＡＧマスクにおける二次元的に分離された特徴であり、各開口は、ＬＥＤの構造を成長させるのに使用される。

【0079】

ストライプ（たとえば、細長い特徴）ＳＡＧを使用し、次いで分離エッチングを適用して、ストライプ構造からなる個々の素子を分離することも可能である（たとえば、図５Ｂおよび図９を参照）。たとえば、これらの素子は、ストライプ状に成長され、次いで、ストライプに垂直な方向にエッチングされて、分離される。さまざまな幅を有するストライプをその長さに沿って有することが可能であり得て、エッチングは、さまざまな色のＬＥＤを同一のストライプから分離するようなものである。

【0080】

使用される素子分離のタイプは、分離型ＳＡＧであろうと分離エッチングによるストライプＳＡＧであろうと、素子パッシベーションおよびパッキング密度に影響を及ぼし得る。

【0081】

上部接触面に関して、それはｃ－平面であってもよく、または非ｃ－平面であってもよい。ｃ－平面は、平坦な平面である上面である。いくつかの例では、接触はｃ－平面上であり、他の例では、接触は傾斜面である非ｃ－平面上である。上部接触面の選択は、さまざまな色の相対的強度に影響を及ぼし得る。

【0082】

エピタキシャルプロセス工程（たとえば、エピタキシャル工程）の数に関して、上記の例は、さまざまな範囲の電磁スペクトルで動作する発光体を提供する単一エピタキシャル工程に対応する（たとえば、単一工程におけるエピタキシャル成長プロセスは、赤色、緑色および青色などの三色の光を生成することができる量子井戸を生成する）。他の実現例は、そのように実現された作製方法が各エピタキシャル工程について４つ以上の色を生成するようなものであってもよい。さらに他の実現例は、各エピタキシャル工程について三色の代わりに、各エピタキシャル工程について二色を生成してもよい。さらに他の実現例では、１つのエピタキシャル工程が一色を生成し、別のエピタキシャル工程が二色を生成して、合計三色を生成してもよい。このような実現例では、第１のエピタキシャル工程が一色または二色を生成してもよく、第２のエピタキシャル工程が１つまたは複数の他の色を生成してもよい。さらに別の実現例では、２つのエピタキシャル工程が使用されてもよく、各エピタキシャル工程が二色を生成して、合計四色を生成する。四色の解決策を使用して、よりよい色域および電力効率を提供することができる。２つ以上のエピタキシャル工程が使用される場合、エピタキシャル工程が適用されないことになっている領域を被覆するために何らかの形態のマスキングが適用されてもよい。

【0083】

色選択性に関して、幅の使用は、いつエピ自体が終了するかを決定する。色の深度制御の使用は、エッチングのためにプロセスをより複雑にするが、平面性および色分離を向上させることができる。上記で詳細に説明した幅、深さまたはそれら２つの組み合わせによる色の選択全般は、素子の平面性およびプロセス複雑さに影響を及ぼし得る。

【0084】

本開示は、全体として、同一の基板上でさまざまな色の光を生成する発光構造をモノリシックに統合することを可能にするさまざまな技術および装置について記載している。

【0085】

特徴の組み合わせ
（Ａ１）ディスプレイデバイスは、基板を含み、上記基板は、その上に第１の発光体と第２の発光体とを含む。上記第１の発光体は、第１のスペクトル範囲にわたる第１の発光スペクトルを有する第１の下部アクティブ量子井戸（ＱＷ）領域を含む。上記第２の発光体は、（ｉ）上記第１のスペクトル範囲とは別の第２のスペクトル範囲にわたる第２の発光スペクトルを有する上部アクティブＱＷ領域と、（ｉｉ）上記第１の発光スペクトルを有し、上記上部アクティブＱＷ領域と上記基板との間に位置する第２の下部アクティブＱＷ領域と、（ｉｉｉ）上記第２の下部アクティブＱＷ領域の発光を抑制するための、上記第２の下部アクティブＱＷ領域と上記上部アクティブＱＷ領域との間のバリア層とを含む。

【0086】

（Ａ２）ディスプレイデバイス（Ａ１）の実施形態において、上記第１および第２の下部アクティブＱＷ領域の各々は、格子パラメータの第１の組によって特徴付けられる。上記上部アクティブＱＷ領域は、上記格子パラメータの第１の組のそれぞれのパラメータとは５％未満異なる格子パラメータの第２の組によって特徴付けられる。

【0087】

（Ａ３）ディスプレイデバイス（Ａ２）の実施形態は、上記第２の下部アクティブＱＷ領域と上記上部アクティブＱＷ領域との間に正孔ブロック層をさらに含む。

【0088】

（Ａ４）ディスプレイデバイス（Ａ３）の実施形態において、上記正孔ブロック層は、ｎ型半導体材料を含む。

【0089】

（Ａ５）ディスプレイデバイス（Ａ１）～（Ａ４）のいずれか１つの実施形態において、上記バリア層は、ｎ型半導体材料を含む。

【0090】

（Ａ６）ディスプレイデバイス（Ａ１）～（Ａ５）のいずれか１つの実施形態において、上記第１の発光体は、上記基板の上面に対して第１の高さを有する。上記基板は、上記基板の中に延在する凹部を規定する。上記第２の発光体は、上記上面に対する上記第２の発光体の高さが上記第１の高さに等しいように上記凹部の中に少なくとも部分的に含まれる。

【0091】

（Ａ７）ディスプレイデバイス（Ａ６）の実施形態において、上記上面に対する上記凹部の深さは、上記第１の高さに実質的に等しい。

【0092】

（Ａ８）ディスプレイデバイス（Ａ６）および（Ａ７）の実施形態において、上記基板は、上記基板の中に延在するさらなる凹部を規定し、上記第１の発光体は、上記さらなる凹部の中に少なくとも部分的に含まれる。

【0093】

（Ａ９）ディスプレイデバイス（Ａ１）～（Ａ８）のいずれか１つの実施形態において、上記第２の発光体は、上記基板の上面に平行な第１の方向において上記第１の発光体に隣接しており、上記第２の発光体は、（ｉ）上記第２の下部アクティブＱＷ領域の幅が上記第１の方向において上記第１の下部アクティブＱＷ領域の幅を超える、および（ｉｉ）上記上面に平行な平面における上記第２の下部アクティブＱＷ領域の断面積が上記第１の下部アクティブＱＷ領域の断面積を超える、のうちの少なくとも１つである。

【0094】

（Ａ１０）ディスプレイデバイス（Ａ１）～（Ａ９）のいずれか１つの実施形態は、（ｉ）上記第１の発光体とともに第１の発光体のアレイを形成する複数のさらなる第１の発光体と、（ｉｉ）上記第２の発光体とともに第２の発光体のアレイを形成する複数のさらなる第２の発光体とをさらに含み、上記第２の発光体のアレイは、上記第１の発光体のアレイと交互配置されている。

【0095】

（Ａ１１）ディスプレイデバイス（Ａ１）～（Ａ１０）のいずれか１つの実施形態において、上記第１の発光体および上記第２の発光体は、（ｉ）それぞれのｐドープ半導体層および（ｉｉ）それぞれのオーミック接触層のうちの少なくとも１つを含む。

【0096】

（Ｂ１）複数の発光体を形成する方法は、（ｉ）基板の上に第１の凹部を形成するステップを含み、上記第１の凹部は、第１の幅および第１の深さを有し、上記方法はさらに、（ｉｉ）上記基板の上に第２の凹部を形成するステップを含み、上記第２の凹部は、第２の幅および第２の深さを有し、上記第２の幅および上記第２の深さのうちの少なくとも１つは、それぞれ上記第１の幅および第１の深さよりも大きく、上記方法はさらに、（ｉｉｉ）上記基板の上に第１のｎ型バリア材料を堆積させるステップと、（ｉｖ）上記第１のｎ型バリア材料の上に第１のアクティブ量子井戸（ＱＷ）構造を作製するステップと、（ｖ）上記第１のアクティブＱＷ構造の上に第２のｎ型バリア材料を堆積させるステップと、（ｖｉ）上記第２のｎ型バリア材料の上に第２のアクティブＱＷ構造を作製するステップと、（ｖｉｉ）上記第２のアクティブＱＷ構造の上に第３のｎ型バリア材料を堆積させるステップとを含む。上記第１の凹部の上記第１の幅および第１の深さは、上記第１のｎ型バリア材料、上記第１のアクティブＱＷ構造および上記第２のｎ型バリア層が第１の発光体を形成するように上記第１の凹部内の上記第２のアクティブＱＷ構造の形成を防止するように構成される。上記第２の凹部の上記第２の幅および第２の深さは、第２の発光体を形成するために、上記第２の凹部内の、および上記第２の凹部の中に少なくとも部分的に含まれる上記第１のｎ型バリア材料、上記第１のアクティブＱＷ構造、上記第２のｎ型バリア材料、上記第２のアクティブＱＷ構造および上記第３のｎ型バリア材料を支持するように構成される。

【0097】

（Ｂ２）方法（Ｂ１）の実施形態は、上記第１のｎ型バリア材料を堆積させるステップの後であって、上記第１のアクティブＱＷ構造を作製するステップの前に、上記第１のｎ型バリア材料の上に第１のｎ型正孔ブロック層（ＨＢＬ）を堆積させるステップをさらに含む。

【0098】

（Ｂ３）方法（Ｂ１）および（Ｂ２）のいずれか１つの実施形態は、上記第２のｎ型バリア材料を堆積させるステップの後であって、上記第２のアクティブＱＷ構造を作製するステップの前に、上記第２のｎ型バリア材料の上にｎ型正孔ブロック層（ＨＢＬ）を堆積させるステップをさらに含む。

【0099】

（Ｂ４）方法（Ｂ１）～（Ｂ３）のいずれか１つの実施形態は、上記第１の凹部が上記第１の発光体を支持する一方で上記第２の凹部が上記第２の発光体を支持することにより、上記第１の発光体が上記第２の発光体から電気的に分離されるように、上記第１の凹部を上記第２の凹部から電気的に分離するステップをさらに含む。

【0100】

（Ｂ５）方法（Ｂ４）の実施形態は、（ｉ）各上記第１および第２のＬＥＤ構造の上にｐ型層を堆積させるステップ、および（ｉｉ）各上記第１および第２のＬＥＤ構造の上にｐ型オーミック接触を形成するステップのうちの少なくとも１つをさらに含む。

【0101】

（Ｂ６）方法（Ｂ１）～（Ｂ５）のいずれか１つの実施形態において、堆積させるステップおよび作製するステップの各々は、単一エピタキシャル成長工程で実行される。

【0102】

本実施形態の範囲から逸脱することがなければ、上記の方法およびシステムに変更が加えられてもよい。したがって、上記の説明に含まれるまたは添付の図面に示される事項は、例示的であるように解釈されるべきであり、限定的な意味で解釈されるべきではない、ということに留意されたい。本明細書において、別段の指示がない限り、「実施形態において」というフレーズは、「特定の実施形態において」というフレーズと等価であり、全ての実施形態を指すものではない。以下の特許請求の範囲は、本明細書に記載されている全ての一般的な特徴および具体的な特徴と、言語の問題としてその間に入ると言われるであろう本方法およびシステムの範囲の全ての記載とを包含するよう意図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】