【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光电领域，尤其涉及一种深紫外led器件及其外延生长方法。
技术介绍
1、在深紫外led器件中，algan材料的晶体质量与器件的发光效率直接相关。而algan材料通常生长与aln材料之上，因此aln材料中的位错密度越低，则向algan材料中穿透的位错密度也将越低。然而，在高质量aln材料上生长algan材料时，algan表面极易粗化，这是由于algan材料受到aln材料巨大的压应力影响下，表面会产生大量的六角柱，导致深紫外led器件的发光效率降低。
2、故需要提出一种新的深紫外led器件及其外延生长方法用于解决现有技术所存在的上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种深紫外led器件及其外延生长方法，用于改善现有技术的深紫外发光二极管的发光效率较低的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种深紫外led器件，包括沿生长方向依次层叠设置的aln衬底、aln恢复层、第一应力缓解层、第二应力缓解层、电子注入层、n型电子阻挡层、量子阱有源层、p型电子阻挡层、空穴注入层以及欧姆接触层；
3、其中，aln恢复层在10μm*10μm区域下的表面粗糙度小于或等于2nm；第一应力缓解层的材料为非故意掺杂的algan材料，第二应力缓解层以及电子注入层的材料均为si掺杂的algan材料，且第二应力缓解层的掺杂浓度小于或者等于电子注入层的掺杂浓度。
4、优选地，aln衬底为aln单晶材料或者经过退火工艺处理后
5、优选地，aln衬底在(002)面的高精度x射线摇摆曲线的半高宽小于等于120arcsec，aln衬底在(102)面的高精度x射线摇摆曲线的半高宽小于等于240arcsec。
6、优选地，aln恢复层为aln单层结构，aln恢复层的厚度为100nm～600nm，aln恢复层的生长温度为1200℃～1500℃。
7、优选地，第一应力缓解层的al组分含量为x，电子注入层的al组分含量为y；
8、其中，x与y之间的关系如下：(y+100％)*0.45≤x≤(y+100％)*0.55。
9、优选地，第一应力缓解层的生长温度为t1，aln恢复层的生长温度为t2，电子注入层的生长温度为t3；
10、其中，t1、t2与t3之间的关系如下：t1＝(t2+t3)/2。
11、优选地，第二应力缓解层的si掺杂浓度为1e17cm-3～1e20cm-3，第二应力缓解层的al组分含量沿生长方向线性递减。
12、相应地，本专利技术还提供一种如上任一项的深紫外led器件的外延生长方法，外延生长方法包括：
13、s10，在aln衬底上外延生长aln恢复层；
14、s20，在aln恢复层上外延生长第一应力缓解层；
15、s30，在第一应力缓解层上外延生长第二应力缓解层；
16、s40，在第二应力缓解层上外延生长电子注入层；
17、s50，在电子注入层上外延生长n型电子阻挡层；
18、s60，在n型电子阻挡层上外延生长量子阱有源层；
19、s70，在量子阱有源层上外延生长p型电子阻挡层；
20、s80，在p型电子阻挡层上外延生长空穴注入层；
21、s90，在空穴注入层上外延生长欧姆接触层。
22、优选地，在进行s10步骤之前，对aln衬底进行化学试剂表面处理；
23、其中，在化学试剂表面处理中，表面处理时间为1min～1000min，表面处理温度为10℃～60℃，化学试剂为naoh溶液、koh溶液、ba(oh)2溶液以及csoh溶液中的任意一种。
24、优选地，在对aln衬底进行化学试剂表面处理之后，对aln衬底进行氮化处理；
25、其中，氮化处理中，气体氛围为氢气与氮气的混合气体，氮化温度为1200℃～1500℃，氮化时间为3min～20min。
26、本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术提供了一种深紫外led器件及其外延生长方法，上述深紫外led器件包括沿生长方向依次层叠设置的aln衬底、aln恢复层、第一应力缓解层、第二应力缓解层、电子注入层、n型电子阻挡层、量子阱有源层、p型电子阻挡层、空穴注入层以及欧姆接触层，其中，aln恢复层在10μm*10μm区域下的表面粗糙度小于或等于2nm；第一应力缓解层的材料为非故意掺杂的algan材料，第二应力缓解层以及电子注入层的材料均为si掺杂的algan材料，且第二应力缓解层的掺杂浓度小于或者等于电子注入层的掺杂浓度；本专利技术首先在aln衬底上制备在10μm*10μm区域下的表面粗糙度小于或等于2nm的aln恢复层，可以有效降低后续在aln恢复层上外延生长的algan材料的位错密度，同时在aln恢复层与电子注入层之间依次外延生长非故意掺杂的algan材料以及si掺杂浓度小于或等于电子注入层的algan材料，能有效缓解algan材料受到的巨大压应力，改善在高质量aln衬底上生长深紫外led器件的表面形貌，进而提高深紫外led器件的发光效率。
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1.一种深紫外LED器件，其特征在于，包括沿生长方向依次层叠设置的AlN衬底、AlN恢复层、第一应力缓解层、第二应力缓解层、电子注入层、N型电子阻挡层、量子阱有源层、P型电子阻挡层、空穴注入层以及欧姆接触层；
2.根据权利要求1所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述AlN衬底为AlN单晶材料或者经过退火工艺处理后的AlN材料。
3.根据权利要求2所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述AlN衬底在(002)面的高精度X射线摇摆曲线的半高宽小于等于120arcsec，所述AlN衬底在(102)面的高精度X射线摇摆曲线的半高宽小于等于240arcsec。
4.根据权利要求1所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述AlN恢复层为AlN单层结构，所述AlN恢复层的厚度为100nm～600nm，所述AlN恢复层的生长温度为1200℃～1500℃。
5.根据权利要求1所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述第一应力缓解层的Al组分含量为x，所述电子注入层的Al组分含量为y；
6.根据权利要求1所述的深紫外LED器件，其特征在于，所
7.根据权利要求1所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述第二应力缓解层的Si掺杂浓度为1E17cm-3～1E20cm-3，所述第二应力缓解层的Al组分含量沿生长方向线性递减。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的深紫外LED器件的外延生长方法，其特征在于，所述外延生长方法包括：
9.根据权利要求8所述的深紫外LED器件的外延生长方法，其特征在于，在进行所述S10步骤之前，对所述AlN衬底进行化学试剂表面处理；
10.根据权利要求9所述的深紫外LED器件的外延生长方法，其特征在于，在对所述AlN衬底进行所述化学试剂表面处理之后，对所述AlN衬底进行氮化处理；
...【技术特征摘要】
1.一种深紫外led器件，其特征在于，包括沿生长方向依次层叠设置的aln衬底、aln恢复层、第一应力缓解层、第二应力缓解层、电子注入层、n型电子阻挡层、量子阱有源层、p型电子阻挡层、空穴注入层以及欧姆接触层；
2.根据权利要求1所述的深紫外led器件，其特征在于，所述aln衬底为aln单晶材料或者经过退火工艺处理后的aln材料。
3.根据权利要求2所述的深紫外led器件，其特征在于，所述aln衬底在(002)面的高精度x射线摇摆曲线的半高宽小于等于120arcsec，所述aln衬底在(102)面的高精度x射线摇摆曲线的半高宽小于等于240arcsec。
4.根据权利要求1所述的深紫外led器件，其特征在于，所述aln恢复层为aln单层结构，所述aln恢复层的厚度为100nm～600nm，所述aln恢复层的生长温度为1200℃～1500℃。
5.根据权利要求1所述的深紫外led器件，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张骏，单茂诚，陈圣昌，张毅，岳金顺，
申请(专利权)人：武汉优炜芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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