深紫外LED的外延结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种深紫外LED的外延结构，包括由下至上依次叠加的蓝宝石衬底、AlN层、N型AlGaN层、多量子阱有源层、超晶格AlGaN势垒层、P型AlGaN电子阻挡层以及P型GaN层；超晶格AlGaN势垒层由势垒Alx1Gay1N和势阱Alx2Gay2N周期性排布组成；势垒Alx1Gay1N的厚度为1nm～3nm，势阱Alx2Gay2N的厚度为0.1nm～2nm，其中，0

Epitaxy Structure and Preparation Method of Deep Ultraviolet LED

The present invention discloses an epitaxy structure of deep ultraviolet LED, including sapphire substrate, AlN layer, N-type AlGaN layer, multiple quantum wells active layer, superlattice AlGaN barrier layer, P-type AlGaN electron barrier layer and P-type GaN layer, superlattice AlGaN barrier layer is composed of potential barrier Alx1Gay1N and potential well Alx2Gay2N periodically arranged; the thickness of potential barrier Alx1Gay1N is 1-3 nm, and the potential is 1. The thickness of well Alx2Gay2N ranges from 0.1nm to 2nm, in which, 0.

【技术实现步骤摘要】
深紫外LED的外延结构及其制备方法
本专利技术属于光电子
，更具体地，涉及一种深紫外LED的外延结构及其制备方法。
技术介绍
随着LED技术不断发展，其发光波长已经由可见光波段拓展到深紫外波段，其技术逐渐成熟和成本下降将使得紫外LED应用更加广泛，甚至可能超越目前的蓝光LED。基于AlGaN的深紫外LED(λ<300nm)由于其广泛的潜在应用，如消毒、空气和水净化、生化检测和光通信，引起了许多科学家的关注。然而，深紫外LED低的外量子效率仍然不能满足目前的应用要求，这主要受限于其低的内量子效率和光提取效率。现有技术中深紫外LED的内量子效率由其外延结构和晶体质量共同决定，是影响深紫外LED光输出功率的重要的因素。基于常规的深紫外LED芯片外延结构，在提高深紫外LED的内量子效率和出光等方面，仍有许多可以提升的空间，亟待开发一种提高深紫外LED光输出功率的外延结构。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种深紫外LED的外延结构，其目的在于解决现有技术中深紫外LED的光输出功率低的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种深紫外L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深紫外LED的外延结构，其特征在于，包括由下至上依次叠加的蓝宝石衬底、AlN层、N型AlGaN层、多量子阱有源层、超晶格AlGaN势垒层、P型AlGaN电子阻挡层以及P型GaN层；所述超晶格AlGaN势垒层由势垒Alx1Gay1N和势阱Alx2Gay2N周期性排布组成；所述势垒Alx1Gay1N的厚度为1nm～3nm，所述势阱Alx2Gay2N的厚度为0.1nm～2nm，所述超晶格AlGaN势垒层的总厚度为15nm～25nm；其中，0

【技术特征摘要】
1.一种深紫外LED的外延结构，其特征在于，包括由下至上依次叠加的蓝宝石衬底、AlN层、N型AlGaN层、多量子阱有源层、超晶格AlGaN势垒层、P型AlGaN电子阻挡层以及P型GaN层；所述超晶格AlGaN势垒层由势垒Alx1Gay1N和势阱Alx2Gay2N周期性排布组成；所述势垒Alx1Gay1N的厚度为1nm～3nm，所述势阱Alx2Gay2N的厚度为0.1nm～2nm，所述超晶格AlGaN势垒层的总厚度为15nm～25nm；其中，0<x1<0.7，0.3<y1<1；0<x2<x1，y1<y2<1。2.如权利要求1所述的深紫外LED的外延结构，其特征在于，所述AlN层的厚度为1μm～3μm。3.如权利要求1所述的深紫外LED的外延结构，其特征在于，所述N型AlGaN层的厚度为2μm～4μm；其中，Si掺杂浓度为5×1018cm-3～8×1018cm-3。4.如权利要求1所述的深紫外LED的外延结构，其特征在于，所述多量子阱有源层由5～7个周期的Alm1Gan1N量子垒和Alm2Gan2N量子阱组成，所述Alm1Gan1N量子垒的厚度为7nm～12nm，所述Alm2Gan2N量子阱的厚度为2nm～4nm；其中，0<m1<0.7，0.3<n1<1；0<m2<m1，n1<n2<1；所述Alm1Gan1N量子垒的Si掺杂浓度为3×1018cm-3～5×1018cm-3，所述Alm2Gan2N量子阱不掺杂。5.如权利要求1所述的深紫外LED的外延结构，其特征在于，所述P型AlGaN电子阻挡层的厚度为25nm～50nm，Mg掺杂浓度为5×1018cm-3～8×1018cm-3；所述P型GaN层的厚度为200nm～350nm，Mg掺杂浓度为1×1019cm-3～3×1019cm...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈谦，高扬，张爽，郑志华，陈长清，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：华中科技大学鄂州工业技术研究院，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42