本描述涉及光学器件。更具体地，本公开涉及诸如微型led(micro-led)的发光二极管(led)的设计、开发、制造和操作。
背景技术：
1、发光二极管(led)被用在多种应用中，例如用在各种消费电子设备中。例如，led广泛用于显示设备中，例如智能手机、计算机、电视等。随着此类显示器的分辨率增加(例如，每英寸的显示像素数)，用于实现显示器的led已被广泛用于实现尺寸缩小以实现显示分辨率的这样的增加的显示器。然而，随着led尺寸的减小，实现所需的性能(例如效率、亮度等)已成为一项挑战。已实现的一种手段是增加此类led的发光层或区(即堆叠量子阱(qw))的数量。然而，此类手段的其益处有限，因为堆叠qw中只有一部分(例如，一个或两个)可以发射光(例如，观察者可以感知的光)。
技术实现思路
1、在一个一般方面，本文描述的技术涉及一种用于微型led的电操作的方法。该方法包括：经由设置在以下中的至少一个上的p型接触件用电力驱动微型led：微型led的水平面；或者，微型led的非水平面，其中，p型接触件接触p型层。该方法还包括：由于驱动而将空穴从p型接触件注入到p型层中，并且沿着微型led的非水平面横向将空穴从p型层注入到多个量子阱(qw)。多个qw具有沿着微型led的水平方向布置的相应水平区，空穴经由p型半导体层横向注入到多个qw。
2、实施方式可以包括以下特征中的一个或多个的各种组合。在一些方面，微型led可以具有沿着水平方向在0.5微米(μm)和5μm之间的横向尺寸。注入的空穴可以在多个qw中横向扩散大于0.5μm的距离。
3、在一些方面，非水平面可以沿着微型led的半极性平面布置。
4、在一些方面，多个qw中的至少一个qw可具有与用电力对微型led的驱动相对应的、大于5纳秒(ns)的复合寿命(recombination lifetime)。
5、在一些方面，用电力驱动微型led可以包括用1安培/平方厘米(a/cm2)和100a/cm2之间的电流密度驱动微型led。
6、在另一个一般方面，本文描述的技术涉及一种微型led，其包括沿着微型led的水平方向具有小于5um的横向尺寸的半导体台面(mesa)。微型led还包括形成在以下中的至少一个上的接触件：半导体台面的水平面或半导体台面的非水平面。半导体台面包括多个量子阱(qw)以及形成在接触件和多个qw之间的p型半导体层。接触件、p型半导体层和多个qw被配置为使得当以小于50a/cm2的有效电流密度驱动微型led时，将空穴从接触件注入到p型层；并且将空穴从p型层横向注入到多个qw，其中，注入的空穴在多个qw中横向扩散大于1微米(μm)的距离。
7、实施方式可以包括以下特征中的一个或多个的各种组合。在一些方面，非水平面可以是半导体台面的倾斜侧壁。倾斜侧壁可以相对于沿水平方向的线以10度至80度之间的角度布置。
8、在一些方面，非水平面可以沿着半导体台面的半极性平面布置。
9、在一些方面，多个qw可以包括至少三个qw。在至少三个qw中扩散的注入空穴的相应百分比小于50％且大于25％。
10、在另一个一般方面，本文描述的技术涉及一种微型led台面，其包括半导体台面，该半导体台面具有小于或等于5微米(μm)的沿着微型led台面的水平方向的横向尺寸。半导体台面包括至少一个倾斜侧壁、平坦顶表面以及多量子阱(multiple quantum well)(mqw)部分，该mqw部分具有沿平坦顶表面布置的平坦区和沿至少一个倾斜侧壁布置的倾斜区。第一p型材料设置在mqw部分的平坦区上，并且第二p型材料设置在mqw部分的倾斜区上。p型接触件设置在第二p型材料上。
11、实施方式可以包括以下特征中的一个或多个的各种组合。在一些方面，微型led台面还可包括设置在第一p型材料的至少一部分上的绝缘层以及设置在绝缘层上的反射层。
12、在一些方面，在微型led台面的电操作期间，可以通过第一p型材料以第一载流子密度发生空穴注入，并且可以通过第二p型材料以第二载流子密度发生空穴注入。相对于第一载流子密度，第二载流子密度可以忽略不计。
13、在一些方面，mqw部分的量子阱(qw)在小于20安培每平方厘米(a/cm2)的电流密度下具有大于或等于1平方厘米每秒(cm2/s)的相应扩散系数。
14、在一些方面，响应于从p型接触件注入空穴，可以在沿着水平方向距p型接触件大于或等于1微米(μm)的横向距离处从mqw部分发射光。
15、在一些方面，微型led台面可以包括多个gan基材料。
16、在一些方面，平坦顶表面可以沿着多个gan基材料中的至少一个gan基材料的c平面布置，并且至少一个倾斜侧壁可以沿着多个gan基材料中的至少一个gan基材料的半极性平面布置。
17、在另一个一般方面，本文描述的技术涉及一种微型led台面，包括半导体台面，该半导体台面具有沿该微型led台面的水平方向布置的水平顶表面、至少三个非垂直侧壁、以及多个外延层。多个外延层包括沿水平方向布置的第一部分。多个外延层的第一部分限定具有第一厚度和第一带隙的第一多个量子阱(qw)。多个外延层还包括沿着至少三个非垂直侧壁布置的第二部分。多个外延层的第二部分限定具有第二厚度和第二带隙的第二多个qw。该微型led还包括设置在该至少三个非垂直侧壁中的至少一个非垂直侧壁上的电接触件。
18、实施方式可以包括以下特征中的一个或多个的各种组合。在一些方面，微型led台面可被配置成使得在微型led台面的电操作期间注入的空穴从电接触件行进至第二多个qw，然后行进至第一多个qw。
19、在一些方面，微型led台面可以被配置为使得在微型led台面的电操作期间，从第一多个qw中的至少两个qw发射光。
20、在一些方面，多个外延层的第一部分可以被包括在微型led台面的中心部分中。微型led台面的中心部分可以具有沿着水平方向的大于或等于500纳米(nm)的横向宽度。
21、在一些方面，微型led台面可具有小于或等于20微米(μm)的宽度和大于或等于100纳米(nm)的高度。高度可以小于或等于10μm。
22、在一些方面，多个外延层的第二部分可以位于微型led台面的周边部分中。
23、在一些方面，水平方向可以沿着微型led台面的晶体结构的c平面布置。至少三个非垂直侧壁可以沿着晶体结构的相应半极性平面布置。
24、在一些方面，至少三个非垂直侧壁可具有相对于微型led台面的垂直方向在10度和80度之间的相应角度。
25、在一些方面，第一多个qw和第二多个qw可以以一对一的关系连接。
26、在一些方面，第二带隙可以大于第一带隙。
27、在一些方面，第二厚度可以小于第一厚度。
28、在一些方面，电接触件可以是第一电接触件。微型led台面可以包括设置在水平顶表面上的第二电接触件。
29、在另一个一般方面，本文描述的技术涉及一种用于微型led台面的电操作的方法。微型led台面包括至少一个非垂直侧壁，该非垂直侧壁包括具有第一带隙和第一厚度的p型材料。微型led台面还包括具有第二带隙和第二厚度的外延层。p型材料设置于外延层上。微型led台面还包括多个量子阱(qw)，其具有沿着微型led台面的水平方向的平面取向、第三带隙和第三厚度。外延层设置在p型材料和多个qw之间。微型led台面还包括设置在p型材料上的电接触件。第一带隙大于第二带隙，第二带隙大于第三带隙，并且第二厚度小于第三厚度。该方法包括：将多个空穴从电接触件注入到p型材料；将多个空穴从p型材料注入到外延层；以及，将多个空穴从外延层注入到多个qw的至少两个qw。
30、实施方式可以包括以下特征中的一个或多个的各种组合。在一些方面，p型材料可以包括p型氮化镓(gan)。
31、在一些方面，外延层可以是沿着微型led台面的半极性平面布置的非平面且非垂直的qw。外延层可以包括至少1％的铟。具有平面取向的多个qw可以包括至少15％的铟。
32、在一些方面，将多个空穴注入到多个qw中可以包括将多个空穴中的不多于30％的空穴注入到多个qw中的单个qw中。
33、在一些方面，注入的多个空穴在多个qw中沿水平方向横向扩散大于或等于500纳米(nm)的距离。
34、在一些方面，将多个空穴从p型材料注入到外延层可以包括通过电子阻挡层(ebl)注入多个空穴。
1.一种用于微型led的电操作的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述非水平面是沿着所述微型led的半极性平面来布置的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述多个qw中的至少一个qw具有与用所述电力对所述微型led的驱动相对应的、大于5纳秒(ns)的复合寿命。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，用所述电力驱动所述微型led包括：用1安培/平方厘米(a/cm2)与100a/cm2之间的电流密度驱动所述微型led。
6.一种微型led，包括：
7.根据权利要求6所述的微型led，其中，所述非水平面是所述半导体台面的倾斜侧壁，所述倾斜侧壁是相对于沿所述水平方向的线以10度至80度之间的角度来布置的。
8.根据权利要求6或7所述的微型led，其中，所述非水平面是沿着所述半导体台面的半极性平面来布置的。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的微型led，其中：
10.一种微型led台面，包括：
11.根据权利要求10所述的微型led台面，还包括：
12.根据权利要求10或11所述的微型led台面，其中，在所述微型led台面的电操作期间：
13.根据权利要求10至12中任一项所述的微型led台面，其中，所述mqw部分的量子阱(qw)在小于20安培每平方厘米(a/cm2)的电流密度下具有大于或等于1平方厘米每秒(cm2/s)的相应的扩散系数。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的微型led台面，其中，响应于从所述p型接触件的空穴的注入，从所述mqw部分以沿着所述水平方向的、距所述p型接触件大于或等于1微米(μm)的横向距离发射光。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的微型led台面，其中，所述微型led台面包括多个gan基材料。
16.根据权利要求15所述的微型led台面，其中：
17.一种微型led台面，包括：
18.根据权利要求17所述的微型led台面，其中，所述微型led台面被配置为使得在所述微型led台面的电操作期间注入的空穴从所述电接触件行进到所述第二多个qw，然后行进到所述第一多个qw。
19.根据权利要求17或18所述的微型led台面，其中，所述微型led台面被配置为使得在所述微型led台面的电操作期间，从所述第一多个qw中的至少两个qw发射光。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的微型led台面，其中：
21.根据权利要求17至20中任一项所述的微型led台面，其中：
22.根据权利要求17至21中任一项所述的微型led台面，其中，所述多个外延层的所述第二部分位于所述微型led台面的周边部分中。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的微型led台面，其中：
24.根据权利要求17至23中任一项所述的微型led台面，其中，所述至少三个非垂直侧壁具有相对于所述微型led台面的垂直方向的、在10度与80度之间的相应的角度。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的微型led台面，其中，所述第一多个qw和所述第二多个qw是以一对一关系来连接的。
26.根据权利要求17至25中任一项所述的微型led台面，其中，所述第二带隙大于所述第一带隙。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的微型led台面，其中，所述第二厚度小于所述第一厚度。
28.根据权利要求17至27中任一项所述的微型led台面，其中，所述电接触件是第一电接触件，所述微型led台面还包括：
29.一种用于微型led台面的电操作的方法，所述微型led台面包括：
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述p型材料包括p型氮化镓(gan)。
31.根据权利要求29或30所述的方法，其中：
32.根据权利要求29至31中任一项所述的方法，其中，将所述多个所述空穴注入到所述多个qw中包括：将所述多个空穴中的不多于30％的空穴注入到所述多个qw中的单个qw中。
33.根据权利要求29至32中任一项所述的方法，其中，所注入的多个空穴在所述多个qw中沿着所述水平方向横向扩散大于或等于500纳米(nm)的距离。
34.根据权利要求29至33中任一项所述的方法，其中，将所述多个空穴从所述p型材料注入到所述外延层包括：穿过电子阻挡层(ebl)注入所述多个空穴。
