[發(fā)明專利]一種提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810010913.X
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108231960B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀龍飛;陳志濤;趙維;張康;吳華龍;何晨光
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/06;H01L33/32
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 符瑩瑩

1.一種提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件，其特征在于：

所述提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件的外延結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置的襯底、AlN緩沖層、n型AlGaN層、Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN發(fā)光有源區(qū)、最后一個AlGaN量子壘層、p型AlGaN電子阻擋層、p型AlGaN層和接觸層，其中0.01≤x<y≤1，所述Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN發(fā)光有源區(qū)包括多個量子阱層與多個AlGaN量子壘層，多個所述量子阱層與多個所述AlGaN量子壘層交替設(shè)置，使得第一個所述AlGaN量子壘層靠近所述n型AlGaN層設(shè)置，最后一個所述量子阱層靠近所述最后一個AlGaN量子壘層設(shè)置，且最后一個AlGaN量子壘層為鋁組分漸變層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件，其特征在于：

所述Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN發(fā)光有源區(qū)包含N個量子阱層與N個AlGaN量子壘層，其中2≤N≤20；

其中，N個所述量子阱層與N個AlGaN量子壘層中鋁組分恒定不變，N個所述量子阱層與N個所述AlGaN量子壘層交替設(shè)置；

所述最后一個量子壘層中鋁組分在生長方向上呈線性漸變、非線性漸變的或階梯變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件，其特征在于：

所述最后一個AlGaN量子壘層中鋁組分在接觸最后一個量子阱時最高，且沿著生長方向上鋁組分越來越低，直到接觸p型AlGaN電子阻擋層時降到最低。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件，其特征在于：

所述最后一個AlGaN量子壘層為兩組鋁組分遞減的AlGaN薄層多次交替疊加而成，兩組之間的鋁組分是不同的；且在靠近所述p型AlGaN電子阻擋層的方向上，每組AlGaN薄層中鋁組分均逐漸降低。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件，其特征在于：

所述最后一個AlGaN量子壘層中鋁組分分別在接觸最后一個量子阱和所述p型AlGaN電子阻擋層時最高，由兩端向此層中間鋁組分遞減，在最后一個AlGaN量子壘層中形成一個鋁組分坑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件，其特征在于：

所述最后一個AlGaN量子壘層為兩組鋁組分先遞減再遞增的AlGaN薄層多次交替疊加而成，兩組之間的鋁組分是不同的；且越靠近所述最后一個量子阱和所述p型AlGaN電子阻擋層，AlGaN薄層中鋁組分越高，并向中間鋁組分遞減，在中間某處最低。

7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件，其特征在于：

所述最后一個AlGaN量子壘層中最高的鋁組分?jǐn)?shù)值小于或者等于所述p型AlGaN電子阻擋層中的鋁組分?jǐn)?shù)值，其最低鋁組分?jǐn)?shù)值大于所述量子阱層中鋁組分?jǐn)?shù)值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提高光效的AlGaN基半導(dǎo)體紫外器件，其特征在于：

所述最后一個AlGaN量子壘層中摻雜有Mg。