深紫外LED外延片、制备方法及半导体器件技术

本发明专利技术公开了一种深紫外LED外延片，包括在衬底上依次生长的氮化物缓冲层、氮化物过渡层、n型氮化物层、量子阱有源层、电子阻挡层、接触层；其中，电子阻挡层为BAlN阻挡层；量子阱有源层包括多个交替生长的AlGaN量子阱层/AlGaN量子垒层，及最后一层量子阱结构为AlGaN/BAlN。本发明专利技术利用BAIN阻挡层取代常规的p型AlGaN电子阻挡层，可以减小与量子阱的界面缺陷，规避高Al组分AlGaNEBL的p型掺杂问题。同时，为了进一步提升最后一个量子阱的波函数重叠率，在最后一层量子阱采用AlGaN/BAlN，提高了最后一层量子阱的波函数重叠率，量子阱有源区中的电子空穴波函数叠加，提高了深紫外LED量子阱区域的辐射复合效率，进而提高了深紫外LED的功率和效率。LED的功率和效率。LED的功率和效率。

【技术实现步骤摘要】
深紫外LED外延片、制备方法及半导体器件


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种深紫外LED外延片、制备方法及半导体器件。

技术介绍

[0002]当前，基于AlGaN材料的深紫外LED(Light
‑
Emitting Diode，发光二极管)由于其在消毒、空气和水净化、生化检测和光通信等领域广泛的潜在应用，引起了业内的广泛关注。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。
[0003]而深紫外LED芯片的量子效率偏低，原因有以下几点：首先，AlGaN材料的外延质量不够理想，缺陷密度高导致内量子效率较低，且电子阻挡层多为p型AlGaN，但高Al组分的AlGaN存在p型掺杂等问题，传统AlGaN电子阻挡层阻挡电子时，高的价带带阶阻碍空穴向有源区迁移，会影响内量子发光效率。因此，亟需一种新的深紫外LED芯片来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种改善droop效应、提高发光效率的深紫外LED外延片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.深紫外LED外延片，其特征在于，包括在衬底上依次生长的氮化物缓冲层、氮化物过渡层、n型氮化物层、量子阱有源层、电子阻挡层、接触层；其中，所述电子阻挡层为BAlN阻挡层；所述量子阱有源层包括多个交替生长的AlGaN量子阱层/AlGaN量子垒层，及最后一层量子阱结构为AlGaN/BAlN。2.如权利要求1所述的深紫外LED外延片，其特征在于，所述BAlN阻挡层包括无掺杂的BAlN。3.如权利要求1所述的深紫外LED外延片，其特征在于，还包括BAlN粗化层，所述BAlN粗化层位于所述BAlN阻挡层之前；或者，所述BAlN粗化层为所述BAlN阻挡层的一部分。4.如权利要求3所述的深紫外LED外延片，其特征在于，所述BAlN粗化层的厚度为2nm
‑
20nm。5.如权利要求3所述的深紫外LED外延片，其特征在于，当所述BAlN粗化层位于所述BAlN阻挡层之前时，所述BAlN粗化层生长在最后一层量子阱结构AlGaN/BAlN和BAlN阻挡层之间。6.如权利要求3所述的深紫外LED外延片，其特征在于，当所述BAlN粗化层位于所述BAlN阻挡层之前时，所述BAlN粗化层由最后一层量子阱结构AlGaN/BAlN中的BAlN量子垒层经过粗化处理形成。7.如权利要求3所述的深紫外LED...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩娜，王国斌，
申请(专利权)人：江苏第三代半导体研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：