[发明专利]ppn型发光晶体管及其制备方法

权利要求书

1、一种ppn型发光晶体管，其特征在于包括衬底、形成于衬底上的缓冲层、形成于缓冲层上的n型布拉格反射层、形成于n型布拉格反射层上的n型电子发射层、与n型电子发射层欧姆接触的发射电极、形成于n型电子发射层上的多量子阱有源发光层、形成于多量子阱有源发光层上的窄带隙p^-型基区层，与p^-型基区层通过欧姆接触形成的电极、通过突变同型异质结接触形成于p^-型基区层之上的宽带隙p⁺型掺杂的集电极层以及与p⁺型集电极层欧姆接触的电极。

2、根据权利要求1所述的发光晶体管，其特征在于所述窄带隙p^-型基区层厚度为50—150nm。

3、根据权利要求1或2所述的发光晶体管，其特征在于所述衬底采用蓝宝石、硅、碳化硅、砷化镓或二氧化硅材料。

4、根据权利要求3所述的发光晶体管，其特征在于p⁺型集电极层由GaAs掺杂Mg材料制备得到，p^-型基区层由GaAs掺杂Mg、In材料制备得到，多量子阱有源发光层由GaAs掺杂In材料制备得到。

5、根据权利要求3所述的发光晶体管，其特征在于p⁺型集电极层、p^-型基区层由ZnO掺杂N、As材料制备得到，多量子阱有源发光层由ZnO掺杂Be、Al材料制备得到。

6、一种ppn型发光晶体管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、选择一个蓝宝石、硅、砷化镓或二氧化硅材料的衬底，利用金属有机气相淀积或分子束外延技术，首先生长缓冲层；

(2)、在缓冲层上生长多周期的n型的布拉格反射层；

(3)、继续生长施主掺杂浓度为10¹⁷～10¹⁹cm^-3的n型材料的电子发射区；

(4)、在In_1-xGa_xN、In_1-xGa_xAs或(AlGa)_xIn_1-xP材料中，通过改变x的值控制外延层In材料的组分，继续生长多周期的超晶格结构，形成多量子阱有源发光层，0.03<x<0.95；

(5)、再生长受主掺杂浓度为10¹⁵～10¹⁸cm^-3、厚度在50nm到150nm之间的p^-型基区层；

(6)、生长突变的p⁺型集电极层，受主掺杂浓度10¹⁸～5×10¹⁹cm^-3，得到发光晶体管的外延片；

(7)、利用光刻和化学腐蚀的方法，刻蚀n型材料的电子发射区，再利用光刻的方法形成n型材料的电子发射区欧姆接触电极图形，利用蒸发方法蒸镀Al/Au合金材料，形成发射区欧姆接触电极；

(8)、制作基区的p^-电极和集电区的p⁺型电极，得到带有控制端的ppn型发光晶体管。