一种深紫外发光二极管及其外延生长方法技术

本发明专利技术提供了一种深紫外发光二极管及其外延生长方法，深紫外发光二极管包括由下至上层叠设置的衬底、本征层、N型半导体层、量子阱有源层、电子阻挡层以及P型半导体层；其中，深紫外发光二极管还包括应力释放层，应力释放层设置于N型半导体层与量子阱有源层之间，应力释放层用于减小量子阱有源层内部的压电应力；本发明专利技术通过在N型半导体层与量子阱有源层之间设置应力释放层，其中，应力释放层用于减小量子阱有源层内部的压电应力，从而提高了量子阱有源层内部的载流子复合效率，进而增加了深紫外发光二极管的发光功率。外发光二极管的发光功率。外发光二极管的发光功率。

【技术实现步骤摘要】
一种深紫外发光二极管及其外延生长方法


[0001]本专利技术涉及半导体光电领域，尤其涉及一种深紫外发光二极管及其外延生长方法。

技术介绍

[0002]在紫外线中，波长在200纳米至350纳米的光线被称为深紫外线。而深紫外发光二极管因其高效、环保、节能、可靠等优势，在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大的应用价值，这些优势是普通的紫外发光二极管所无法比拟的。
[0003]目前深紫外发光二极管中，在AlN模板上生长AlGaN时，由于AlGaN材料与AlN材料之间的晶格失配，使得AlGaN材料产生压电极化效应，导致量子阱有源层内部产生强大的压电应力，使得量子阱有源层内部产生强大的内建极化电场。在内建极化电场的作用下，量子阱有源层的能带发生倾斜，导致注入量子阱中的电子和空穴在空间上分离、从而使波函数交叠量减少，进而使深紫外发光二极管的发光效率下降，进一步使量子阱有源层发射的光线发光峰(吸收边)红移，上述现象称为量子限制斯塔克效应(Quantum Confine Stark Effect，QCSE)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深紫外发光二极管，其特征在于，包括由下至上层叠设置的衬底、本征层、N型半导体层、量子阱有源层、电子阻挡层以及P型半导体层；其中，所述深紫外发光二极管还包括应力释放层，所述应力释放层设置于所述N型半导体层与所述量子阱有源层之间，所述应力释放层用于减小所述量子阱有源层内部的压电应力。2.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述应力释放层包括多个第一子层和多个第二子层交替形成的超晶格结构，所述第一子层采用Al
x
Ga1‑
x
N作为生长材料，所述第二子层采用Al
y
Ga1‑
y
N作为生长材料，所述第一子层与所述N型半导体层相接触；其中，所述第一子层的Al组分占比x以及所述第二子层的Al组分占比y的取值范围满足0＜x＜100％且0＜y＜100％。3.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述应力释放层中的每一个超晶格周期内均掺杂有N型掺杂剂，掺杂浓度范围在5E17cm
‑3至1E19cm
‑3之间；或者，所述应力释放层中每间隔一个超晶格周期掺杂有N型掺杂剂，掺杂浓度范围在5E17cm
‑3至1E19cm
‑3之间。4.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，在所述超晶格结构中，所述第一子层的厚度范围在1nm至15nm之间，所述第二子层的厚度范围在1nm至15nm之间；所述超晶格结构的超晶格周期数大于5。5.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述第一子层的Al组分占比x以及所述第二子层的Al组分占比y的差值的绝对值大于0....

【专利技术属性】
技术研发人员：岳金顺，陈景文，张骏，张毅，
申请(专利权)人：苏州紫灿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：