[發(fā)明專利]一種AlGaN基二極管及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010145389.4
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111341893B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張韻;倪茹雪;劉喆;張連;程哲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/00;H01L33/14;H01L33/32;H01S5/34;H01S5/343
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種AlGaN基二極管，其特征在于，包括：

在襯底上依次外延生長的AlN層、有源層與P型層，其中，所述AlN層上直接生長有有源層，所述P型層的邊緣區(qū)域經(jīng)向下刻蝕直至AlN層內(nèi)，形成第一臺面，所述第一臺面上外延生長有N型層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述二極管，其特征在于，還包括：

第二臺面，所述第二臺面通過沿所述第一臺面的側(cè)壁，將所述P型層的邊緣區(qū)域刻蝕至所述有源層的上表面得到，所述第二臺面用于分隔所述N型層與P型層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述二極管，其特征在于，所述N型層與所述P型層的材料為在AlN、GaN及AlGaN中的任意一種材料或任意多種材料的組合中，進行摻雜后得到的摻雜半導(dǎo)體材料；其中，所述N型層的材料的摻雜元素為Si，摻雜濃度大于等于10¹⁶且小于等于10²²；所述P型層的材料的摻雜元素為Mg，摻雜濃度大于等于10¹⁶且小于等于10²²。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二極管，其特征在于，所述N型層的厚度大于等于50納米且小于等于2微米；所述P型層的厚度大于等于50納米且小于等于1微米；所述AlN層的厚度大于等于500納米且小于等于3微米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二極管，其特征在于，所述有源層包括量子阱層，所述量子阱層包括阱層和壘層，所述壘層的Al組分比所述阱層的Al組分高出預(yù)定值，所述預(yù)定值大于等于0.1且小于等于0.15。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二極管，其特征在于，所述量子阱層的厚度大于等于50納米且小于等于200納米。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二極管，其特征在于，所述二極管還包括：

諧振腔，所述諧振腔位于所述襯底的背面，所述諧振腔與所述襯底相垂直，以得到激光二極管。

8.一種AlGaN基二極管的制備方法，其特征在于，包括：

在襯底上依次外延生長AlN層、有源層和P型層，其中，所述AlN層上直接生長有有源層；

對所述P型層的邊緣向下進行刻蝕，直至AlN層內(nèi)，形成第一臺面；

在所述第一臺面上外延生長N型層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，還包括：

沿所述第一臺面的側(cè)壁刻蝕所述P型層的邊緣，直至所述有源層的上表面，形成第二臺面；所述第二臺面用于分隔所述P型層與N型層。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，還包括：

在所述N型層與所述P型層的上表面分別制備N型電極和P型電極；

將絕緣層覆蓋于所述二極管的上表面，并在所述N型電極與所述P型電極處開設(shè)電極窗口。