【技术实现步骤摘要】
一种HEMT与LED的单片集成器件及其制备方法
[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种HEMT与LED的单片集成器件及其制备方法。
技术介绍
[0002]氮化硅（GaN）基第III族氮化物材料因具有直接带隙、高电子迁移率以及高电子饱和速率等优异特性在光电子器件领域具有极高应用价值。GaN基器件主要有两个方面的应用：一是以发光二极管（Light
‑
emitting diode，LED）为代表的发光器件，主要应用于固态照明、平板显示和可见光通信等领域；二是以高电子迁移率晶体管（High electron mobility transistor，HEMT）为代表的电子器件，主要应用于在射频器件和5G通信等领域。由于两种器件工艺平台相兼容，可以实现LED和HEMT的单片集成，利用HEMT驱动LED，可以有效减小器件体积，减小外接电路的寄生电容，提高器件可靠性。现有技术中，LED和HEMT的单片集成器件的结构及制备工艺比较复杂，单片集成器件的应用受到限制。
技术实现思路
[0003]本...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种HEMT与LED的单片集成器件，其特征在于，包括：衬底；设置于所述衬底一侧的HEMT叠层结构和LED叠层结构；其中，所述HEMT叠层结构包括在所述衬底表面依次层叠的沟道层和势垒层，所述沟道层和所述势垒层之间形成有二维电子气层；所述LED叠层结构包括电子传输层，所述二维电子气层复用为至少部分所述电子传输层。2.根据权利要求1所述的HEMT与LED的单片集成器件，其特征在于，所述HEMT叠层结构还包括第一电极，所述第一电极位于所述LED叠层结构背离所述势垒层的一侧，所述第一电极复用为所述LED叠层结构的阳极。3.根据权利要求1所述的HEMT与LED的单片集成器件，其特征在于，所述LED叠层结构还包括沿垂直所述衬底所在平面方向层叠设置的有源层和空穴传输层，所述有源层位于所述势垒层背离所述沟道层的一侧表面，所述空穴传输层位于所述有源层背离所述势垒层的一侧；所述HEMT叠层结构还包括第二电极和栅极，所述第二电极和所述栅极均位于所述势垒层背离所述沟道层的一侧；所述第二电极和所述栅极在所述衬底所在平面的正投影均与所述LED叠层结构在所述衬底所在平面的正投影不交叠，所述第二电极复用为所述LED叠层结构的阴极。4.根据权利要求1所述的HEMT与LED的单片集成器件，其特征在于，所述电子传输层包括第一电子传输层和第二电子传输层，所述二维电子气层复用为所述第一电子传输层，所述第二电子传输层位于所述势垒层背离所述沟道层的一侧表面；所述LED叠层结构还包括沿垂直所述衬底所在平面方向层叠设置有源层和空穴传输层；所述有源层位于所述第二电子传输层和所述空穴传输层之间。5.根据权利要求4所述的HEMT与LED的单片集成器件，其特征在于，所述单片集成器件还包括介质层，所述介质层位于所述势垒层背离所述沟道层的一侧表面；所述介质层包括第一开口，至少部分所述第二电子传输层填充于所述第一开口内且与所述势垒层接触；其中，所述第二电子传输层背离所述势垒层的一侧表面高于所述介质层背离所述势垒层的一侧表面。6.根据权利要求5所述的HEMT与LED的单片集成器件，其特征在于，所述介质层还包括第二开口，所述第二开口在所述衬底所在平面的正投影与所述第一开口在所述衬底所在平面的正投影不交叠；所述HEMT叠层结构还包括第二电极和栅极，所述第二电极填充于所述第二开口内且与所述势垒层接触，所述第二电极复用为所述LED叠层结构的阴极；所述栅极位于所述介质层背离所述势垒层的一侧表面。7.一种HEMT与LED的单片集成器件的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底的一侧表面制备HEMT叠层结构和LED叠层结构；其中，所述HEMT叠层结构包括在所述衬底表面依次层叠设置的沟道层和势垒层，所述沟道层和所述势垒层之间形成有二维电子气层；所述LED叠层结构包括电子传输层，所述二维电子气层复用为至少部分所述电子传输层。
8.根据权利要求7所述的HEMT与LED的单片集成器件的制备方法，其特征在于，在所述衬底的一侧表面制备HEMT叠层结构和LED叠层结构，包括：在所述衬底表面依次...
【专利技术属性】
技术研发人员：王阳，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：
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