一种深紫外LED外延结构及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体光电子器件技术领域中的深紫外LED外延生长技术，具体涉及一种深紫外LED外延结构及其制备方法。所述深紫外LED外延结构从下而上由衬底、高温AlN层、N型AlGaN层、MQW多量子阱发光层、P型GaN层组成，所述N型AlGaN层上开设有V型状缺陷阵列，MQW多量子阱发光层、P型GaN层在N型AlGaN层上的V型状缺陷上依次继续外延生长。本发明专利技术通过在N型AlGaN层刻蚀出V型缺陷，使得MQW在非极性面上生长，释放生长过程中产生的应力，V型缺陷坑使得有源发光区由传统的平面结构变为立体结构，增加了水平的PN结，可控制载流子输运路径，增加复合面积，增加UVCLED的发光面积，提高发光亮度，解决了现有技术中深紫外LED器件的发光效率偏低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种深紫外LED外延结构及其制备方法
本专利技术属于半导体光电子器件
中的深紫外LED外延生长技术，具体涉及一种深紫外LED外延结构及其制备方法。
技术介绍
AlGaN基的半导体深紫外LED，在高密度光存储、白光照明、印刷、杀菌消毒、空气和水净化、非视距军事保密通信、生物化学、医学诊断等方面都有着重大的应用价值和广泛的市场空间。近年来，AlGaN基深紫外LED被科研人员及产业界广泛关注，并获得了极大的发展和进步，然而限制AlGaN基深紫外LED进一步发展的主要问题还是发光效率问题，对于深紫外器件而言，电光转换效率通常在5％以下。要实现远高于此的效率值，则需要对器件的结构做出必要的改变。影响深紫外LED发光效率的有MQW的结构，P层Mg掺杂及控制缺陷，但目前情况下，通过改善以上方面发光效率并没有得到预期的效果。据业界报道，当UVCLED的WPE能达到5％时，更多场景的应用将会被打开。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为克服现有技术中的深紫外LED的发光效率较低的不足之处，提供一种深紫外LED外延结构及其制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深紫外LED外延结构，其特征在于，结构从下到上依次包括衬底(1)、高温AlN层(2)、N型AlGaN层(3)、MQW多量子阱发光层(4)、P型GaN层(5)，所述N型AlGaN层(3)为开设有V型状缺陷阵列的N型AlGaN层，所述MQW多量子阱发光层(4)和P型GaN层(5)依次在N型AlGaN层(3)上的V型状缺陷阵列所在面上外延生长。/n

【技术特征摘要】
1.一种深紫外LED外延结构，其特征在于，结构从下到上依次包括衬底(1)、高温AlN层(2)、N型AlGaN层(3)、MQW多量子阱发光层(4)、P型GaN层(5)，所述N型AlGaN层(3)为开设有V型状缺陷阵列的N型AlGaN层，所述MQW多量子阱发光层(4)和P型GaN层(5)依次在N型AlGaN层(3)上的V型状缺陷阵列所在面上外延生长。


2.根据权利要求1所述的深紫外LED外延结构，其特征在于，在所述N型AlGaN层(3)、MQW多量子阱发光层(4)之间设置有N型AlGaN覆盖层(6)，所述N型AlGaN覆盖层(6)的厚度为200-1000nm，Al组分含量为50-80wt％。


3.根据权利要求1所述的深紫外LED外延结构，其特征在于，所述MQW多量子阱发光层(4)由量子垒层AlxGa1-xN和量子阱层AlyGa1-yN依次交替生长而成，其中45％<x<60％、35％<y<50％，一个量子垒层和一个量子阱层为一个生长周期，周期数为3-6。


4.根据权利要求1所述的深紫外LED外延结构，其特征在于，所述衬底(1)为蓝宝石平片衬底或纳米级图形化衬底片即NPSS衬底。


5.根据权利要求1所述的深紫外LED外延结构，其特征在于，所述高温AlN层(2)厚度为1.5-5um。


6.根据权利要求1所述的深紫外LED外延结构，其特征在于，所述N型AlGaN层(3)的厚度为0.5-3um，该层中Si掺杂浓度1×1017/cm3-9×1018/cm3，Al组分为40-...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐胜利，郭丽彬，刘亚柱，
申请(专利权)人：宁波安芯美半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33