[發(fā)明專利]一種氮化物分布式布拉格反射鏡及制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110002445.X
• 申請(qǐng)日: 2011-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102593291A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲爽;李樹(shù)強(qiáng);李毓鋒;王成新;徐現(xiàn)剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東華光光電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L33/10
• 分類號(hào): H01L33/10;H01L33/00;H01L33/06
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

1.一種氮化物分布式布拉格反射鏡，包括在藍(lán)寶石或碳化硅襯底上依次生長(zhǎng)有成核層、緩沖層，所述成核層是氮化鎵層、氮化鋁層或鋁鎵氮層之一，所述緩沖層是非摻雜氮化鎵層，其特征在于在所述緩沖層上面生長(zhǎng)Al_xIn_yGa_1-x-yN/Al_uIn_vGa_1-u-vN四元結(jié)構(gòu)構(gòu)成的分布式布拉格反射鏡，其中，0＜x＜0.5，0＜y＜0.5，0＜u＜0.5，0＜v＜0.5，Al_xIn_yGa_1-x-yN層厚度為20-70nm，Al_uIn_vGa_1-u-vN層厚度為30-80nm，重復(fù)周期數(shù)為15-50。

2.權(quán)利要求1所述的氮化物分布式布拉格反射鏡的制備方法，包括以下步驟：

(1)將藍(lán)寶石或碳化硅襯底放入金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反應(yīng)室中，在氫氣氣氛下加熱到1000-1150℃，處理5-15分鐘；

(2)在處理過(guò)的藍(lán)寶石或碳化硅襯底上生長(zhǎng)氮化鎵、氮化鋁或者鋁鎵氮成核層；

(3)在上述成核層上生長(zhǎng)非摻雜氮化鎵緩沖層；

(4)在非摻雜氮化鎵層上交替生長(zhǎng)Al_xIn_yGa_1-x-yN/Al_uIn_vGa_1-u-vN四元結(jié)構(gòu)構(gòu)成的分布式布拉格反射鏡，其中0＜x＜0.5，0＜y＜0.5，0＜u＜0.5，0＜v＜0.5；重復(fù)周期數(shù)為15-50；Al_xIn_yGa_1-x-yN層厚度為20-70nm，Al_uIn_vGa_1-u-vN層厚度為30-80nm，各層的生長(zhǎng)溫度均為850-1000℃。

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，氮化鎵緩沖層生長(zhǎng)溫度400-600℃，厚度10-50nm；氮化鋁和鋁鎵氮緩沖層，生長(zhǎng)溫度850-1150℃，厚度50-200nm。

4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟(3)中，非摻雜氮化鎵層生長(zhǎng)溫度為1000-1100℃，厚度為1-2μm。

5.權(quán)利要求1所述的氮化物分布式布拉格反射鏡的應(yīng)用，用于制備含DBR的氮化鎵基發(fā)光二極管。

6.一種含DBR的氮化鎵基發(fā)光二極管，結(jié)構(gòu)如下：

在權(quán)利要求1所述的氮化物分布式布拉格反射鏡上生長(zhǎng)有摻硅的N型氮化鎵層，N型氮化鎵層厚度為3～4μm，硅摻雜濃度為3×10¹⁸/cm^-3～5×10¹⁸/cm^-3；

在N型氮化鎵層上生有長(zhǎng)多量子阱結(jié)構(gòu)，其中，阱層為銦鎵氮材料，壘層為氮化鎵材料，生長(zhǎng)溫度為750～800℃，多量子阱生長(zhǎng)周期為10；

在多量子阱結(jié)構(gòu)上生長(zhǎng)有摻鎂的氮化鎵層，厚度為250～300nm，鎂摻雜濃度為1×10²⁰/cm^-3～2×10²⁰/cm^-3。