一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件制造技术

本发明专利技术公开了一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件。所述基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件包括：衬底、N型半导体薄膜、P型半导体薄膜、第一电极以及第二电极；所述P型半导体薄膜或所述N型半导体薄膜位于所述衬底上；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜相对设置；所述第一电极与所述N型半导体薄膜电连接；所述第二电极与所述P型半导体薄膜电连接；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜的主体材料为LiB3O5；其中，所述第一电极和所述第二电极分别电连接电源的负极和正极。本发明专利技术实施例提供的技术方案，使得利用LiB3O5作为主体材料制备的二极管器件能够高效地产生或探测深紫外波段的光，实现深紫外波段应用的二极管光电器件的构建。

A Deep Ultraviolet Diode Device Based on LiB3O5 Crystal

The invention discloses a deep ultraviolet diode device based on LiB3O5 crystal. The deep ultraviolet diode device based on LiB3O5 crystal includes: a substrate, a N-type semiconductor film, a P-type semiconductor film, a first electrode and a second electrode; the P-type semiconductor film or the N-type semiconductor film is located on the substrate; the N-type semiconductor film and the P-type semiconductor film are relatively arranged; the first electrode is electrically connected with the N-type semiconductor film; The second electrode and the P-type semiconductor film are electrically connected; the main material of the N-type semiconductor film and the P-type semiconductor film is LiB3O5; the first electrode and the second electrode are electrically connected to the negative and positive poles of the power supply respectively. The technical scheme provided by the embodiment of the present invention enables the diode device made of LiB3O5 as the main material to efficiently generate or detect the light in the deep ultraviolet band and realize the construction of the diode photoelectric device used in the deep ultraviolet band.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件
本专利技术实施例涉及二极管技术，尤其涉及一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件。
技术介绍
半导体光电子器件是指利用半导体材料的光-电转换效应制成的各种功能器件，其产品包括发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、光电探测器、光电接收器以及太阳能电池等。光电子半导体器件的功能核心部件是利用半导体材料制备的。紫外光电子技术要求其所利用的半导体材料要具有短的响应波长，即材料应具有宽的带隙，称之为宽禁带半导体材料。现有技术中常用的宽禁带半导体材料金刚石、氮化铝及六方氮化硼具有禁带宽度大，迁移率高、介电常数小、导热性能好等优点点，适用于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件，尤其在短波领域中的应用优势显著。宽禁带直接带隙半导体材料的一个基本的要求是需要材料是直接带隙，用以保证高的发光及光电转换效率。氮化铝以及六方氮化硼制备的二极管器件填补了先前无紫外波段应用的二极管器件的空白。但目前为止还没有深紫外(波长小于200nm)波段应用的宽禁带半导体材料。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件，以提供一种深紫外波段应用的二极管器件。本专利技术实施例提供了一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件，包括：衬底、N型半导体薄膜、P型半导体薄膜、第一电极以及第二电极；所述P型半导体薄膜或所述N型半导体薄膜位于所述衬底上；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜相对设置；所述第一电极与所述N型半导体薄膜电连接；所述第二电极与所述P型半导体薄膜电连接；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜的主体材料为LiB3O5；其中，所述第一电极和所述第二电极分别电连接电源的负极和正极。本专利技术实施例提供的基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件包括衬底、N型半导体薄膜、P型半导体薄膜、第一电极以及第二电极，P型半导体薄膜或N型半导体薄膜位于衬底上，N型半导体薄膜和P型半导体薄膜相对设置，第一电极与N型半导体薄膜电连接，第二电极与P型半导体薄膜电连接，N型半导体薄膜和P型半导体薄膜的主体材料为LiB3O5，其中，第一电极和第二电极分别电连接电源的负极和正极。由于LiB3O5为超宽直接带隙半导体，使得利用LiB3O5作为主体材料制备的二极管器件能够高效地产生或探测深紫外波段的光，实现深紫外波段应用的二极管光电器件的构建。附图说明为了更加清楚地说明本专利技术示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本专利技术所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的又一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种纯LiB3O5晶体的能带图；图4是本专利技术实施例提供的一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件的俯视结构示意图；图5是沿图4中虚线AB的剖面结构示意图；图6是沿图4中虚线CD的剖面结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的又一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件的俯视结构示意图；图8是沿图7中虚线EF的剖面结构示意图；图9是沿图7中虚线GH的剖面结构示意图；图10是本专利技术实施例提供的又一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件的结构示意图；图11是本专利技术实施例提供的又一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件的结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。本专利技术实施例提供了一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件，包括：衬底、N型半导体薄膜、P型半导体薄膜、第一电极以及第二电极；所述P型半导体薄膜或所述N型半导体薄膜位于所述衬底上；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜相对设置；所述第一电极与所述N型半导体薄膜电连接；所述第二电极与所述P型半导体薄膜电连接；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜的主体材料为LiB3O5；其中，所述第一电极和所述第二电极分别电连接电源的负极和正极。本专利技术实施例提供的基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件包括衬底、N型半导体薄膜、P型半导体薄膜、第一电极以及第二电极，P型半导体薄膜或N型半导体薄膜位于衬底上，N型半导体薄膜和P型半导体薄膜相对设置，第一电极与N型半导体薄膜电连接，第二电极与P型半导体薄膜电连接，N型半导体薄膜和P型半导体薄膜的主体材料为LiB3O5，其中，第一电极和第二电极分别电连接电源的负极和正极。由于LiB3O5为超宽直接带隙半导体，使得利用LiB3O5作为主体材料制备的二极管器件能够高效地产生与探测深紫外波段的光，实现深紫外波段应用的二极管光电器件的构建。以上是本申请的核心思想，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。图1是本专利技术实施例提供的一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件的结构示意图。如图1所示，基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件包括衬底100、N型半导体薄膜110、P型半导体薄膜120、第一电极210以及第二电极220，所述P型半导体薄膜120位于所述衬底100上，所述N型半导体薄膜110和所述P型半导体薄膜120相对设置，所述第一电极210与所述N型半导体薄膜110电连接，所述第二电极220与所述P型半导体薄膜120电连接，所述N型半导体薄膜110和所述P型半导体薄膜120的主体材料为LiB3O5，其中，所述第一电极210和所述第二电极220分别电连接电源的负极Vb和正极Va。可选的，图2是本专利技术实施例提供的又一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件的结构示意图。如图2所示，基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件包括衬底100、N型半导体薄膜110、P型半导体薄膜120、第一电极210以及第二电极220，所述N型半导体薄膜110位于所述衬底100上，所述N型半导体薄膜110和所述P型半导体薄膜120相对设置，所述第一电极210与所述N型半导体薄膜110电连接，所述第二电极220与所述P型半导体薄膜120电连接，所述N型半导体薄膜110和所述P型半导体薄膜120的主体材料为LiB3O5，其中，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件，其特征在于，包括：衬底、N型半导体薄膜、P型半导体薄膜、第一电极以及第二电极；所述P型半导体薄膜或所述N型半导体薄膜位于所述衬底上；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜相对设置；所述第一电极与所述N型半导体薄膜电连接；所述第二电极与所述P型半导体薄膜电连接；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜的主体材料为LiB3O5；其中，所述第一电极和所述第二电极分别电连接电源的负极和正极。

【技术特征摘要】
1.一种基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件，其特征在于，包括：衬底、N型半导体薄膜、P型半导体薄膜、第一电极以及第二电极；所述P型半导体薄膜或所述N型半导体薄膜位于所述衬底上；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜相对设置；所述第一电极与所述N型半导体薄膜电连接；所述第二电极与所述P型半导体薄膜电连接；所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜的主体材料为LiB3O5；其中，所述第一电极和所述第二电极分别电连接电源的负极和正极。2.根据权利要求1所述的基于LiB3O5晶体的深紫外二极管器件，其特征在于，还包括位于所述N型半导体薄膜和所述P型半导体薄膜之间的有源层；所述N型半导体薄膜、所述有源层以及所述P型半导体薄膜构成的整体结构中相对的第一侧和第二侧分别设置有高反射膜和部分反射膜。3.根据权利要求1所述的基于LiB...

【专利技术属性】
技术研发人员：林哲帅，姜兴兴，吴以成，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11