AlGaN基蓝宝石衬底的紫外LED器件及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种ＡｌＧａＮ基蓝宝石衬底的紫外ＬＥＤ器件及制作方法，它涉及微电子技术领域，主要解决出射光效率低的问题。该器件自下而上依次包括低温ＡｌＮ成核层、高温ＡｌＮ成核层、本征ＡｌＧａＮ外延层、ｎ－ＡｌＧａＮ势垒层、有源区、ｐ－ＡｌＧａＮ势垒层、低Ａｌ组分ｐ型ＡｌＧａＮ层、ｐ型ＧａＮ冒层，以及在ｐ型ＧａＮ冒层设有的窗口区。该器件通过干法刻蚀ｐ－ＧａＮ冒层至低Ａｌ组分的ｐ－ＡｌＧａＮ，形成了圆柱状的出射光窗口，其后对其进行光辅助湿法刻蚀，将柱状出射光窗口变为类半球状窗口，在增大了窗口的出射孔径的同时，又能使窗口区的材料表面得到了粗化，极大的提高了出射光的功率和效率。本发明专利技术工艺简单，重复性好，可靠性高，可用于水处理，医疗、生物医学场合以及白光照明中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子
，涉及半导体器件，特别是一种新型AlGaN基多量 子阱的uv-LED器件的实现方法，可用于水处理、医疗与生物医学以及白光照明领 域。
技术介绍
m-v族化合物半导体材料作为第三代半导体材料的杰出代表，具有很多优良的特性，尤其是在光学应用方面，由Ga、 Al、 In、 N组成的合金(Ga(Al,In)N)可以覆 盖整个可见光区和近紫外光区。而且纤锌矿结构的III族氮化物都是直接带隙，非常 适合于光电子器件的应用。特别是在紫外光区，AlGaN基多量子阱的uv-LED已显 示出巨大的优势，成为目前紫外光电器件研制的热点之一。然而，随着LED发光波 长的变短，GaN基LED有源层中Al组分越来越高，高质量AlGaN材料的制备具有 很大难度，AlGaN材料造成uv-LED的外量子效率和光功率都很低，成为了 uv-LED 发展的瓶颈，是当前急需解决的问题。AlGaN基多量子阱uv-LED器件具有广阔的应用前景。首先，GaN基蓝绿光LED 取得了突破性的进展，目前高亮度蓝绿光LED已经商业化，在景观照明、大屏幕背 光源、光通讯等领域都显示了强大的潜力。其次，白光LED本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＡｌＧａＮ基蓝宝石衬底的紫外ＬＥＤ器件，包括ＡｌＮ成核层、本征ＡｌＧａＮ外延层、ｎ型ＡｌＧａＮ势垒层、有源区、ｐ型ＡｌＧａＮ势垒层、低Ａｌ组分ｐ型ＡｌＧａＮ层和ｐ型ＧａＮ冒层，其特征在于ｐ型ＧａＮ冒层的中心刻蚀有类似于半球状窗口区（Ｗ），用于控制光从顶部ｐ型ＧａＮ冒层发出，提高出射光强。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝跃，杨凌，马晓华，周小伟，李培咸，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]