用于柔性显示器的GaN发光二极管与a-Si:HTFT的整合
此前有一些技术已经开发出了激光诱导转移技术将微米级无机发光二极管从刚性生长基底上移到柔性基底上，可用于制造可弯曲显示器的平台。摄取是驱动微米级无机发光二极管的主要方法，尽管有低分辨率和高功率消耗的缺点。与PM操作不同，主动矩阵(AM)的操作驾驶可以提供一些好处，如降低功率消耗。
为了在柔性基底上驱动微米级无机发光二极管，一种低成本和需要可扩展的技术与机械耐久性相结合。基于低温度多晶硅（LTPS）技术的薄膜晶体管（TFT）在OLED媒体的调幅驱动方面显示出良好的效果，该技术已经在智能手机市场上商业化。然而，LTPS技术有几个缺点，如大面积的TFT均匀性差，制造要求复杂，成本高。LTPS技术的这些缺点和OLED集成的额外缺点限制了这种技术在商业大面积和柔性显示方面的应用。氢化非晶硅（a-Si:H）技术已被普遍用于AM液晶显示器（LCD），在大面积均匀性、低温制造能力和低成本方面比LTPS技术更具优势。尽管a-Si:HTFT的载流子迁移率通常较低，但当与高性能的微米级无机发光二极管相结合时，显示器可以在以下条件下运行与有机发光二极管或其他电子系统相比，面积和灵活的电子系统是最重要的。
Si:HTFT的制造是采用传统的后道蚀刻（BCE）工艺与颠倒交错的底层栅极TFT结构。该最高工艺温度为170℃。在开始进行30载TFT的制造过程中，一个500纳米的非晶硅氮化物(a-SiNx:H)缓冲层被沉积在一个125毫米厚的玻璃片上。这个过程使变形最小化，并改善了聪明TFT层到PEN表面的附着力。一个70纳米厚的金属层被置于PEN表面。在室温下沉积在缓冲器a-SiNx:H上面，然后使用第一个掩模对栅极金属进行图案化处理。
然后沉积三层结构的350纳米的栅极电介质为SiNx:H，通道为200纳米的a-Si:H，40纳米的n+40a-Si:H源/漏（S/D）欧姆接触层。这些层使用13.5兆赫，在170°C下依次沉积。等离子体增强的化学蒸气沉积(PECVD)43系统。在使用干式蚀刻法对有源区进行图案化后，用第二个掩模，120纳米的铝/铬（90纳米/30纳米）双层沉积了源极/漏极金属触点和图案化。然后，a-Si:H层被干式蚀刻回至定义通道区域，然后再进行一次钝化沉积500纳米的a-SiNx:H。在打开通孔后，为栅极/源极/漏极金属触点，一个一微米厚的Al50在室温下沉积的接触，并进行图案化处理。
完成的晶圆在以下温度下进行真空退火，在电测试之前，在150°C下放置两小时。通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）在500微米双面抛光蓝宝石上生长的市售多量子阱。外延结构被用来制造微米级无机发光二极管。外延层包括2.5微米的未掺杂GaN，然后是2.0微米的n-GaN、100纳米的应力补偿n-AlGaN、2微米的n-GaN（8×1018cm-3）、低温200纳米n-GaN(1×1018cm-3)，60纳米InGaN/GaN超晶格层，8×3纳米的In0.15Ga0.85N量子井被10纳米厚的GaN阻挡层隔开，55纳米的pAlGaN电子屏蔽层，最后是60纳米的p-GaN(4×1017cm-3)欧姆层。首先，用H2SO4:H2O23:1去除硅片上的有机污染和金属离子，然后用盐酸将去离子水冲洗干净。
在p-GaN上用电子束蒸发了一个镍/金（15纳米/15纳米）的双层，作为欧姆接触，然后被制成方形图案，以改善电流的扩散。为了提高接触性能，样品在N2:O2(4:1)环境下于550°C退火10分钟。在330℃下沉积a-SiNx:H作为蚀刻掩膜后，通过电感耦合等离子体（ICP）蚀刻将方形的微米级无机发光二极管（100μm×100μm）图案化，剩余的a-SiNx:H则通过湿法蚀刻定义。
接下来，在330℃下沉积了300纳米的a-SiNx:H作为侧壁钝化层。然后打开μ-iLED的顶部接触孔，在暴露的p-GaN上沉积Cr/Au（30纳米/70纳米）双层，作为接合和转移的准备。此外，参考的微米级无机发光二极管（100μm×100μm）也是通过简单地干蚀p-GaN，在蓝宝石晶圆上形成顶部的p-GaN接触和底部的n-GaN接触（p-GaN朝上的方向），用于与转移的器件（pGaN朝下的方向）进行性能比较。为了将微米级无机发光二极管集成到柔性TFTs上，LED首先在TFT源金属垫的顶部开了一个接触孔（120μm×120μm）。
然后，在微米级无机发光二极管的n-GaN上涂上多层Ti/Ni/Au（20nm/70nm/60nm）接触。热蒸发的2微米厚的铟层在柔性TFT晶圆上形成了源金属和粘合垫。使用倒装芯片键合器（T3002-PRO）在150℃下以0.5N的压力将LED键合到柔性TFT电路的铟触点上，如此两者最终整合完毕。
