[發明專利]一種AlGaN基紫外LED外延結構

在審

• 申請號: 201910875250.2
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110473941A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 谷懷民;石恒志;李繼航;劉娜娜
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/14;H01L33/30;H01L33/32
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 江裕強<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種AlGaN基紫外LED外延結構，其特征在于，包括從下至上依次排布的襯底（1）、N型層（2）、空穴阻擋層（3）、多量子阱有源區（4）、電子阻擋層（5）、P型層（6），還包括從N型層（2）的上表面引出的n型歐姆接觸電極（0）以及從P型層（6）的上表面引出的p型歐姆接觸電極（7）。

2.根據權利要求1所述的AlGaN基紫外LED外延結構，其特征在于，襯底（1）為藍寶石襯底，所述藍寶石襯底為r面、m面或a面中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的AlGaN基紫外LED外延結構，其特征在于，N型層（2）的材料為Al_0.25Ga_0.75N，厚度為2-4μm，所述N型層（2）被劃分為10-12層的網格，下層網格與相鄰上層網格的厚度比為0.85-1。

4.根據權利要求1所述的AlGaN基紫外LED外延結構，其特征在于，N型層（2）中摻雜Si，Si的摻雜濃度為（3-5）×10¹⁸cm^-3。

5.根據權利要求1所述的AlGaN基紫外LED外延結構，其特征在于，P型層（6）的材料為Al_0.20Ga_0.80N，厚度為85-100nm，P型層（6）被劃分為10-12層的網格，下層網格與相鄰上層網格的厚度比為0.85-1。

6.根據權利要求1所述的AlGaN基紫外LED外延結構，其特征在于，P型層（6）中摻雜Mg，Mg的摻雜濃度為（1-2）×10¹⁹cm^-3。

7.根據權利要求1所述的AlGaN基紫外LED外延結構，其特征在于，空穴阻擋層（3）為多層階梯型結構，包括在N型層（2）的上表面由下到上依次排布的 Al_x1Ga_1-x1N、 Al_0.30Ga_0.70N、Al_y1Ga_1-y1N、Al_0.35Ga_0.65N、Al_m1Ga_1-m1N、Al_0.30Ga_0.70N、Al_n1Ga_1-n1N，其中x1從0.25到0.30均勻變化，y1從0.30到0.35均勻變化，m1從0.35到0.30均勻變化，n1從0.30到0.25均勻變化，Al_x1Ga_1-x1N、 Al_0.30Ga_0.70N、Al_y1Ga_1-y1N、Al_0.35Ga_0.65N、Al_m1Ga_1-m1N、Al_0.30Ga_0.70N、Al_n1Ga_1-n1N的厚度分別為1-3nm、1-3nm、1-3nm、4-6nm、1-3nm、1-3nm、1-3nm。

8.根據權利要求1所述的AlGaN基紫外LED外延結構，其特征在于，多量子阱有源區（4）中量子壘層和量子阱層交替生長并重復5-6個周期，所述量子壘層為Al_0.25Ga_0.75N層，Al_0.25Ga_0.75N層的厚度為8-12nm，所述量子阱層為Al_0.25Ga_0.75N/Al_0.10Ga_0.90N層，Al_0.25Ga_0.75N/Al_0.10Ga_0.90N層的厚度為2-3nm。

9.根據權利要求1所述的AlGaN基紫外LED外延結構，其特征在于，電子阻擋層（5）為多層階梯型結構，包括在多量子阱有源區（4）的上表面由下到上依次排布的 Al_x2Ga_1-x2N、Al_0.30Ga_0.70N、Al_y2Ga_1-y2N、Al_0.40Ga_0.60N、Al_m2Ga_1-m2N、Al_0.30Ga_0.70N、Al_n2Ga_1-n2N，其中x2從0.25到0.30均勻變化，y2從0.30到0.40均勻變化，m2從0.40到0.30均勻變化，n2從0.30到0.25均勻變化，Al_x2Ga_1-x2N、 Al_0.30Ga_0.70N、Al_y2Ga_1-y2N、Al_0.40Ga_0.60N、Al_m2Ga_1-m2N、Al_0.30Ga_0.70N、Al_n2Ga_1-n2N的厚度分別為1-3nm、1-3nm、1-3nm、4-6nm、1-3nm、1-3nm、1-3nm。