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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光电领域,尤其涉及一种可抗esd的深紫外发光二极管。
技术介绍
1、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。
2、目前在algan基的深紫外发光二极管中,通常使用高al组分algan作为n型注入层和p型注入层,当高al组分algan进行p型掺杂或者n型掺杂时,其algan表面会形成六角柱状缺陷。专利技术人的生产过程中发现,这些深紫外发光二极管中经过掺杂的algan表面的六角柱状缺陷会影响深紫外发光二极管的esd(静电放电)性能,从而造成深紫外芯片的漏电死灯。
3、故需要提出一种新的深紫外发光二极管设计方案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,提供一种可抗esd的深紫外发光二极管,用于改善现有技术的深紫外发光二极管的esd性能较差的技术问题。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种可抗esd的深紫外发光二极管,包括沿生长方向依次层叠设置的衬底、本征层、第一过渡层、第二过渡层、第一半导体层、电子注入层、电流扩展层、量子阱有源层、电子阻挡层、空穴注入层、第二半导体层以及欧姆接触层;
3、其中,第一过渡层为单层algan结构,第一过渡层的al组分含量大于或等于电子注入层的al组
4、优选地,第一过渡层的al组分含量为a,电子注入层的al组分含量为b;
5、其中,a和b之间满足以下关系:(b+100%)*0.6≤a≤(b+100%)*0.8。
6、优选的,第一过渡层为整层非故意掺杂,第一过渡层的厚度为50nm~500nm。
7、优选地,第二过渡层与第一过渡层相接触的界面处的al组分含量为c,第二过渡层与第一半导体层相接触的界面处的al组分含量为d,电子注入层的al组分含量为e;
8、其中,c、d和e之间满足以下关系:90%≥c>d,且(e+100%)*0.45≤d≤(e+100%)*0.65。
9、优选的,第二过渡层为整层非故意掺杂,第二过渡层的厚度为50nm~1500nm。
10、优选的,第一半导体层的al组分含量与电子注入层的al组分含量相同,第一半导体层的厚度为50nm~1500nm。
11、优选地,第一半导体层与第二过渡层相接触的界面处的si掺杂浓度为s1,第一半导体层与电子注入层相接触的界面处的si掺杂浓度为s2,电子注入层的si掺杂浓度为s3,其中,s1、s2和s3之间满足以下关系:1e16cm-3≤s1<s2≤1e21cm-3且s3*0.8≤s2≤s3。
12、优选的,第二半导体层的al组分含量为30%~70%,第二半导体层的厚度为1nm~50nm。
13、优选的,第二半导体层与空穴注入层相接触的界面处的mg掺杂浓度为m1,第二半导体层与欧姆接触层相接触的界面处的mg掺杂浓度为m2,欧姆接触层的mg掺杂浓度为m3,其中,m1、m2和m3之间满足以下关系:1e18cm-3≤m1<m2≤1e21cm-3且m3*0.5≤m2≤m3*0.9。
14、优选地,第二过渡层的v/iii比沿生长方向线性降低,第二半导体层的v/iii比沿生长方向线性降低。
15、本专利技术的有益效果是:区别于现有技术的情况,本专利技术通过在本征层与电子注入层之间依次生长第一过渡层、第二过渡层以及第一半导体层,第一过渡层以及第二过渡层用于缓解电子注入层产生的压应力,第一半导体层用于对algan结构进行过渡si掺杂,以进一步缓解电子注入层产生的压应力,从而改善电子注入层的表面形貌,以降低电子注入层形成的六角柱状缺陷的密度,进而提高深紫外发光二极管的esd性能;同时,本专利技术还通过在空穴注入层上形成第二半导体层,第二半导体层为整层mg掺杂的algan结构,且第二半导体层的mg掺杂浓度沿生长方向线性递增,以改善空穴注入层的表面形貌,从而降低空穴注入层形成的六角柱状缺陷的密度,进一步提高深紫外发光二极管的esd性能,更进一步提高了深紫外发光二极管的可靠性。
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1.一种可抗ESD的深紫外发光二极管,其特征在于,包括沿生长方向依次层叠设置的衬底、本征层、第一过渡层、第二过渡层、第一半导体层、电子注入层、电流扩展层、量子阱有源层、电子阻挡层、空穴注入层、第二半导体层以及欧姆接触层;
2.根据权利要求1所述的可抗ESD的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第一过渡层的Al组分含量为a,所述电子注入层的Al组分含量为b;
3.根据权利要求1所述的可抗ESD的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第一过渡层为整层非故意掺杂,所述第一过渡层的厚度为50nm~500nm。
4.根据权利要求1所述的可抗ESD的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第二过渡层与所述第一过渡层相接触的界面处的Al组分含量为c,所述第二过渡层与所述第一半导体层相接触的界面处的Al组分含量为d,所述电子注入层的Al组分含量为e;
5.根据权利要求1所述的可抗ESD的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第二过渡层为整层非故意掺杂,所述第二过渡层的厚度为50nm~1500nm。
6.根据权利要求1所述的可抗ESD的深紫外发光二极管,
7.根据权利要求1所述的可抗ESD的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第一半导体层与所述第二过渡层相接触的界面处的Si掺杂浓度为S1,所述第一半导体层与所述电子注入层相接触的界面处的Si掺杂浓度为S2,所述电子注入层的Si掺杂浓度为S3,其中,S1、S2和S3之间满足以下关系:1E16cm-3≤S1<S2≤1E21cm-3且S2的范围为S3*0.8≤S2≤S3。
8.根据权利要求1所述的可抗ESD的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第二半导体层的Al组分含量为30%~70%,所述第二半导体层的厚度为1nm~50nm。
9.根据权利要求1所述的可抗ESD的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第二半导体层与所述空穴注入层相接触的界面处的Mg掺杂浓度为M1,所述第二半导体层与所述欧姆接触层相接触的界面处的Mg掺杂浓度为M2,所述欧姆接触层的Mg掺杂浓度为M3,其中,M1、M2和M3之间满足以下关系:1E18cm-3≤M1<M2≤1E21cm-3且M3*0.5≤M2≤M3*0.9。
10.根据权利要求1所述的可抗ESD的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第二过渡层的V/III比沿生长方向线性降低,所述第二半导体层的V/III比沿生长方向线性降低。
...【技术特征摘要】
1.一种可抗esd的深紫外发光二极管,其特征在于,包括沿生长方向依次层叠设置的衬底、本征层、第一过渡层、第二过渡层、第一半导体层、电子注入层、电流扩展层、量子阱有源层、电子阻挡层、空穴注入层、第二半导体层以及欧姆接触层;
2.根据权利要求1所述的可抗esd的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第一过渡层的al组分含量为a,所述电子注入层的al组分含量为b;
3.根据权利要求1所述的可抗esd的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第一过渡层为整层非故意掺杂,所述第一过渡层的厚度为50nm~500nm。
4.根据权利要求1所述的可抗esd的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第二过渡层与所述第一过渡层相接触的界面处的al组分含量为c,所述第二过渡层与所述第一半导体层相接触的界面处的al组分含量为d,所述电子注入层的al组分含量为e;
5.根据权利要求1所述的可抗esd的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第二过渡层为整层非故意掺杂,所述第二过渡层的厚度为50nm~1500nm。
6.根据权利要求1所述的可抗esd的深紫外发光二极管,其特征在于,所述第一半导体层的al组分含量与所述电子注入层的al组分含量相同,所述第一半导体层的厚度为50nm~150...
【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:苏州紫灿科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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