System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种深紫外发光二极管及制备方法技术_技高网

一种深紫外发光二极管及制备方法技术

技术编号:40659104 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-18 18:51
本发明专利技术提供了一种深紫外发光二极管及制备方法,深紫外发光二极管包括衬底,以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、复合n型GaN层、有源层、电子阻挡层、P型AlGaN层和P型接触层;其中,所述复合n型GaN层包括依次沉积在所述非掺杂GaN层的复合层和n型InGaN层,所述复合层包括按预设周期交替沉积在所述非掺杂GaN层上的Si<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;层、n型AlGaN层、InN层。本发明专利技术的复合n型GaN层,可以阻挡位错向外延层延伸,提高外延层晶体质量,减少发光二极管漏电及非辐射复合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电,具体涉及一种深紫外发光二极管及制备方法


技术介绍

1、gan基led技术是实现半导体照明的关键技术,gan基深紫外led具有高的白光转化效率,在医疗、净化等方面有重要的应用;制备深紫外led所需的高al组份algan材料的生长一直是限制器件发展的关键因素。相比于在衬底上生长gan薄膜,生长高质量的algan薄膜难度更大,algan薄膜中往往存在有大量的缺陷。

2、目前algan材料生长存在以下难点,第一,因algan的晶格常数与al组份成线性关系,所以algan薄膜与衬底间的晶格失配会随al组份的增加而增大,失配产生的应力将会通过产生位错来释放,最终导致大量位错的出现。第二,algan在成核生长的过程会形成高密度的小岛,导致后续成核小岛合并产生大量的位错,使得algan外延层晶体质量下降,甚至导致algan外延层薄膜龟裂。


技术实现思路

1、基于此,本专利技术的目的是提供一种深紫外发光二极管及制备方法,以解决现有技术中存在的问题。

2、本专利技术第一方面提供一种深紫外发光二极管,其特征在于,包括衬底,以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂gan层、复合n型gan层、有源层、电子阻挡层、p型algan层和p型接触层;

3、其中,所述复合n型gan层包括依次沉积在所述非掺杂gan层的复合层和n型ingan层,所述复合层包括m个周期结构,所述周期结构包括交替沉积在所述非掺杂gan层上的si3n4层、n型algan层、inn层。</p>

4、本专利技术的有益效果是:本专利技术提供一种深紫外发光二极管,si3n4层可以阻挡位错向外延层延伸,提高外延层晶体质量,减少发光二极管漏电及非辐射复合;n型algan层可以为led发光提供充足电子,提高发光二极管发光效率。inn层沉积温度较低可以释放gan外延层积累的热应力,inn的晶格常数大于algan,引入张应力,降低多量子阱层的极化效应。复合层通过周期结构多次阻挡位错,提高外延层晶体质量,减少发光二极管漏电,而压应力及张应力交替变化,释放外延层应力,降低多量子阱层极化效应,提高发光二极管发光效率。n型ingan层在交叠结构的复合层后形成一个势阱层,可以减缓电子流向有源层,使电子在有源层中均匀分布,提高电子与空穴在有源层中的辐射复合效率。

5、优选地,所述复合层中m的取值范围为1-100。

6、优选地,所述si3n4层的厚度为1nm ~10 nm,所述inn层的厚度为0.5nm ~5 nm。

7、优选地,所述n型algan层的厚度为10 nm ~500 nm,al组分为0.1-0.9,采用si掺杂,si掺杂浓度为1e+19atoms/cm3~1e+20 atoms/cm3。

8、优选地,所述n型ingan层的厚度为1nm ~10 nm,in组分为0.01-0.5,采用si掺杂,si掺杂浓度为1e+17atoms/cm3~1e+19atoms/cm3。

9、本专利技术另一方面还提供一种制备上述深紫外发光二极管的制备方法,包括以下步骤:

10、提供一衬底;

11、在所述衬底上依次沉积缓冲层、非掺杂gan层、复合n型gan层、有源层、电子阻挡层、p型algan层和p型接触层;

12、其中,所述复合n型gan层包括依次沉积在所述非掺杂gan层的复合层和n型ingan层,所述复合层包括m个周期结构,所述周期结构包括交替沉积在所述非掺杂gan层上的si3n4层、n型algan层、inn层。

13、优选地,所述si3n4层的沉积温度为900℃~1100℃,压力为50 torr ~300 torr,沉积生长气氛为n2/nh3的混合气。

14、优选地,所述n型algan层的沉积温度为1100℃~1300℃,压力为50 torr ~300torr,沉积生长气氛为n2/ h2/nh3的混合气。

15、优选地,所述inn层的沉积温度为800℃~1000℃,压力为50 torr ~300 torr,沉积生长气氛为n2/nh3的混合气。

16、优选地,所述n型ingan层的沉积温度为800℃~1000℃,压力为50 torr ~300torr,沉积生长气氛为n2/nh3的混合气。

17、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。

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【技术保护点】

1.一种深紫外发光二极管,其特征在于,包括衬底,以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂GaN层、复合n型GaN层、有源层、电子阻挡层、P型AlGaN层和P型接触层;

2.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管,其特征在于,所述复合层中M的取值范围为1-100。

3.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Si3N4层的厚度为1nm ~10 nm,所述InN层的厚度为0.5nm ~5 nm。

4.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n型AlGaN层的厚度为10nm ~500 nm,Al组分为0.1-0.9,采用Si掺杂,Si掺杂浓度为1E+19atoms/cm3~1E+20 atoms/cm3。

5.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n型InGaN层的厚度为1nm ~10 nm,In组分为0.01-0.5,采用Si掺杂,Si掺杂浓度为1E+17atoms/cm3~1E+19atoms/cm3。

6.一种如权利要求1~5任意一项所述的深紫外发光二极管的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述Si3N4层的沉积温度为900℃~1100℃,压力为50 torr ~300 torr,沉积生长气氛为N2/NH3的混合气。

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述n型AlGaN层的沉积温度为1100℃~1300℃,压力为50 torr ~300 torr,沉积生长气氛为N2/ H2/NH3的混合气。

9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述InN层的沉积温度为800℃~1000℃,压力为50 torr ~300 torr,沉积生长气氛为N2/NH3的混合气。

10.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述n型InGaN层的沉积温度为800℃~1000℃,压力为50 torr ~300 torr,沉积生长气氛为N2/NH3的混合气。

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【技术特征摘要】

1.一种深紫外发光二极管,其特征在于,包括衬底,以及依次沉积在所述衬底上的缓冲层、非掺杂gan层、复合n型gan层、有源层、电子阻挡层、p型algan层和p型接触层;

2.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管,其特征在于,所述复合层中m的取值范围为1-100。

3.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si3n4层的厚度为1nm ~10 nm,所述inn层的厚度为0.5nm ~5 nm。

4.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n型algan层的厚度为10nm ~500 nm,al组分为0.1-0.9,采用si掺杂,si掺杂浓度为1e+19atoms/cm3~1e+20 atoms/cm3。

5.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n型ingan层的厚度为1nm ~10 nm,in组分为0.01-0.5,采用si掺杂,si掺杂浓度为1e+17atoms/cm3~1e+19atoms/...

【专利技术属性】
技术研发人员:程龙郑文杰高虹刘春杨胡加辉金从龙
申请(专利权)人:江西兆驰半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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