[發明專利]紫外共振腔發光二極管

無效

• 申請號: 201310141880.X
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN103236479A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 曾建平;閆建昌;王軍喜;叢培沛;孫莉莉;董鵬;李晉閩
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L33/10
• 分類號: H01L33/10;H01L33/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種共振腔紫外發光二極管裝置，其包括：

第一腔，其用于傳輸共振腔紫外發光二極管裝置的量子阱有源區向上輻射和經過第一反射器反射的電磁波；

第二腔，其用于傳輸共振腔紫外發光二極管裝置的量子阱有源區向下輻射和經過第二反射器反射的電磁波；其中第一腔和第二腔共同構成的共振通道，電磁波在其中來回傳播。

第一反射器和第二反射器，分別連接到該第一腔和第二腔，分別用于反射從第一腔和第二腔中經過并射向反射器的電磁波；

其中，所述第一腔和第二腔的交界處為反節點，所述反節點位于所述共振腔紫外發光二極管裝置的量子阱有源區，且在輻射復合最強的量子阱位置處。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置為Al_xGa_1-xN基材料，其中0≤x≤1。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述有源區包含一至十對量子阱結構。

4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，該量子阱由交替的Al_xGa_1-xN和Al_yGa_1-yN層組成，0≤x＜y≤1。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，該第一腔厚度為0.5λ的整數倍，λ為所述共振腔紫外發光二極管裝置的輻射中心波長。

6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，該第一腔厚度為0.5λ。

7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一腔包括p型層和反節點以上的部分有源區；其中，所述p型層為Al_xGa_1-xN基材料，包括多個非故意摻雜或p型摻雜的外延層。

8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二腔包括n型層和反節點以下的部分有源區；其中所述n型層為Al_xGa_1-xN基材料，包括多個非故意摻雜或n型摻雜的外延層。

9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第二腔還包括模版層，其位于n型層和第二反射器之間，其為在襯底上生長的位錯阻斷層和應力釋放層。

10.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一腔和第二腔的總厚度約為0.5λ的整數倍，且滿足大于等于1λ，小于等于20λ。

11.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一反射器為四分之一波長分布布拉格反射器堆疊結構，其制作在第一腔的頂部；所述第二反射器為四分之一波長分布布拉格反射器堆疊結構或者是包括金屬鋁薄膜在內的單層或多層膜結構，其制作在第二腔的底部。

12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第一反射器包括3至20個分布布拉格反射器對，第二反射器包括1至20個分布布拉格反射器對；且所述分布布拉格反射器對由HfO₂/SiO₂、ZrO₂/SiO₂或Y₂O₃/SiO₂交替堆疊而成。

13.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第二反射器為包括金屬鋁薄膜在內的雙層膜結構。

14.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述多層膜結構分別由金屬鋁/MgF₂、金屬鋁/LiF，金屬鋁/金屬Pt或金屬鋁/金屬Rh組成。

15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述多層膜結構第一層為金屬鋁，與所述第二腔的底部相接；所述多層膜結構的第二層制作在多層膜結構的第一層底部。

16.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，該共振腔紫外發光二極管裝置在空氣中發射中心波長為200nm-365nm的紫外光。