【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种具备温度监测功能的紫外led器件及其制备方法。
技术介绍
1、紫外光源在医疗卫生、污水净化、非视距高速通讯等领域有非常广泛的应用潜力。当前深紫外光源主要由含汞灯具提供，具有空间体积大、工作电压高、环境污染严重、产品易破碎等缺点，迫切需要一种体积小、节能环保、稳定性好的新型固态深紫外光源取代当前的汞灯技术。algan材料是直接宽禁带半导体材料，禁带宽度在3.4ev至6.2ev之间连续可调，且具有很好的热稳定性和化学稳定性，是制备新一代紫外固态led光源的理想材料。
2、当前，基于algan材料的紫外led器件由于p型掺杂、量子限制stark效应等问题，载流子泄漏与非辐射复合非常严重，造成大量电能不能转化成光能，而以转化为热能。大量电能转化为热能致使led器件温度迅速升高。迅速升温的led器件电光转换效率进一步下降，引起恶性循环；同时，高温下持续工作导致led稳定性、可靠性持续降低，严重缩短器件寿命，甚至直接损坏器件。因此，迫切需要一种能够实时监控紫外led器件温度的装置。并且，由于基于蓝宝石衬底的紫外led器件的热导率较低，外部温度监测装置往往无法准确测定芯片内部温度；因此，该实时监测led器件温度的装置必须靠近紫外led的有源区位置。
3、目前的led芯片的温度监测通常采用外部监测装置进行测温，这无法准确测定芯片内部温度，基于此，有必要对现有的led器件进行改进。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种具备温度监测功能的紫外
2、第一方面，本专利技术提供了一种具备温度监测功能的紫外led器件，包括依次层叠设置的衬底、模板层、algan层、n型algan层、电子减速层、多量子阱层、电子阻挡层、空穴注入层、电极接触层、p型金属电极层；
3、其中，所述电子减速层位于所述n型algan层表面，且所述n型algan层两侧未被所述电子减速层覆盖；
4、所述n型algan层表面位于所述电子减速层两侧分别设有n型金属电极层；
5、所述电子减速层两侧分别设有第一绝缘介电层；
6、所述第一绝缘介电层的一侧面与n型金属电极层表面、n型algan层位于电子减速层与n型金属电极层之间的表面、电子减速层侧面、多量子阱层侧面、电子阻挡层侧面、空穴注入层侧面、电极接触层侧面、p型金属电极层侧面相抵触；
7、所述第一绝缘介电层的另一侧面覆盖有还原氧化石墨烯层；
8、所述还原氧化石墨烯层远离所述第一绝缘介电层的侧面部分覆盖有第二绝缘介电层；
9、所述还原氧化石墨烯层远离所述第一绝缘介电层的侧面且未被第二绝缘介电层覆盖的地方设有还原石墨烯接触电极。
10、优选的是，所述的具备温度监测功能的紫外led器件，所述algan层为alxga1-xn层；
11、所述n型algan层为n型alxga1-xn层，1>x≥0.6，所述n型algan层的厚度为100～1500nm，所述n型algan层掺杂浓度≥5×1018cm-3。
12、优选的是，所述的具备温度监测功能的紫外led器件，所述电子减速层为n型alyga1-yn电子减速层，y>x；
13、所述多量子阱层为algan多量子阱层，所述algan多量子阱包括3～7周期的alpga1-pn阱层和alqga1-qn垒层，所述alpga1-pn阱层的厚度为1～5nm，所述alqga1-qn垒层的厚度为5～15nm，p<q，p<x<y。
14、优选的是，所述的具备温度监测功能的紫外led器件，所述电子阻挡层为p型alrga1-rn电子阻挡层，所述电子阻挡层的厚度为20～50nm，所述电子阻挡层掺杂浓度≥5×1018cm-3，r>q。
15、优选的是，所述的具备温度监测功能的紫外led器件，所述空穴注入层为p型alsga1-sn空穴注入层，所述空穴注入层的厚度为100～200nm，所述空穴注入层掺杂浓度≥5×1018cm-3，s<r。
16、优选的是，所述的具备温度监测功能的紫外led器件，所述电极接触层为p型gan电极接触层。
17、优选的是，所述的具备温度监测功能的紫外led器件，所述衬底包括蓝宝石衬底、si衬底、sic衬底、gan衬底、aln衬底中的任一种；
18、和/或，所述模板层为aln模板层；
19、和/或，所述n型金属电极层的材料包括ti、al、ni、au、pt、ito中的至少一种，所述n型金属电极层的厚度为200～400nm；
20、和/或，所述第一绝缘介电层、所述第二绝缘介电层各自独立的选自氧化硅介电层或氮化硅介电层，所述第一绝缘介电层、所述第二绝缘介电层的厚度为80～120nm；
21、和/或，所述p型金属电极层的材料包括ti、al、ni、au、pt、ito中的至少一种，所述p型金属电极层的厚度为200～400nm；
22、和/或，所述还原石墨烯接触电极的材料包括ti、al、ni、au、pt、ito中的至少一种，所述还原石墨烯接触电极的厚度为200～400nm。
23、第二方面，本专利技术还提供了一种所述的具备温度监测功能的紫外led器件的制备方法，包括以下步骤：
24、提供衬底；
25、在衬底上依次生长模板层、algan层、n型algan层、电子减速层、多量子阱层、电子阻挡层、空穴注入层、电极接触层；
26、对生长有各层的衬底进行刻蚀，刻蚀至n型algan层处以形成台面；
27、在刻蚀后的n型algan层表面生长n型金属电极层；
28、在上述台面以及n型金属电极层上生长第一绝缘介电层；
29、在第一绝缘介电层表面生长还原氧化石墨烯层；
30、在还原氧化石墨烯层表面生长第二绝缘介电层；
31、对上述生长有各层的衬底的台面区域进行刻蚀，刻蚀至电极接触层，并在台面上形成第一孔洞，在第一孔洞内生长p型金属电极层；
32、对上述生长有各层的衬底的非台面区域进行刻蚀，刻蚀至还原氧化石墨烯层并形成第二孔洞，在第二孔洞内生长还原石墨烯接触电极。
33、优选的是，所述的具备温度监测功能的紫外led器件的制备方法，在第一绝缘介电层表面生长还原氧化石墨烯层，具体包括：
34、在第一绝缘层表面制备氧化石墨烯层，再将氧化石墨烯层进行还原处理，得到还原氧化石墨烯层。
35、优选的是，所述的具备温度监测功能的紫外led器件的制备方法，采用旋涂法、滴涂法、转移法、cvd法中的任一种制备得到氧化石墨烯层；
36、采用热还原法或化学还原法对氧化石墨烯层进行还原处理，得到还原氧化石墨烯层。
37、本专利技术的相对于现有技术具有以下有益效果：
38、本专利技术的具备温度监本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具备温度监测功能的紫外LED器件，其特征在于，包括依次层叠设置的衬底、模板层、AlGaN层、n型AlGaN层、电子减速层、多量子阱层、电子阻挡层、空穴注入层、电极接触层、p型金属电极层；
2.如权利要求1所述的具备温度监测功能的紫外LED器件，其特征在于，所述AlGaN层为AlxGa1-xN层；
3.如权利要求2所述的具备温度监测功能的紫外LED器件，其特征在于，所述电子减速层为n型AlyGa1-yN电子减速层，y>x；
4.如权利要求3所述的具备温度监测功能的紫外LED器件，其特征在于，所述电子阻挡层为p型AlrGa1-rN电子阻挡层，所述电子阻挡层的厚度为20～50nm，所述电子阻挡层掺杂浓度≥5×1018cm-3，r>q。
5.如权利要求4所述的具备温度监测功能的紫外LED器件，其特征在于，所述空穴注入层为p型AlsGa1-sN空穴注入层，所述空穴注入层的厚度为100～200nm，所述空穴注入层掺杂浓度≥5×1018cm-3，s<r。
6.如权利要求1所述的具备温度监测功能的紫外LED器件
7.如权利要求1所述的具备温度监测功能的紫外LED器件，其特征在于，所述衬底包括蓝宝石衬底、Si衬底、SiC衬底、GaN衬底、AlN衬底中的任一种；
8.如权利要求1～7任一所述的具备温度监测功能的紫外LED器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的具备温度监测功能的紫外LED器件的制备方法，其特征在于，在第一绝缘介电层表面生长还原氧化石墨烯层，具体包括：
10.如权利要求9所述的具备温度监测功能的紫外LED器件的制备方法，其特征在于，采用旋涂法、滴涂法、转移法、CVD法中的任一种制备得到氧化石墨烯层；
...【技术特征摘要】
1.一种具备温度监测功能的紫外led器件，其特征在于，包括依次层叠设置的衬底、模板层、algan层、n型algan层、电子减速层、多量子阱层、电子阻挡层、空穴注入层、电极接触层、p型金属电极层；
2.如权利要求1所述的具备温度监测功能的紫外led器件，其特征在于，所述algan层为alxga1-xn层；
3.如权利要求2所述的具备温度监测功能的紫外led器件，其特征在于，所述电子减速层为n型alyga1-yn电子减速层，y>x；
4.如权利要求3所述的具备温度监测功能的紫外led器件，其特征在于，所述电子阻挡层为p型alrga1-rn电子阻挡层，所述电子阻挡层的厚度为20～50nm，所述电子阻挡层掺杂浓度≥5×1018cm-3，r>q。
5.如权利要求4所述的具备温度监测功能的紫外led器件，其特征在于，所述空穴注入层为p型alsga1-sn空...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋科，孙晓娟，黎大兵，贲建伟，张山丽，吕顺鹏，陈洋，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。