[发明专利]无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管及制备方法

权利要求书

1.一种无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管，包括：

一衬底；

一无掺杂剂n型层，其制作在衬底上；

一有源区，其制作在无掺杂剂n型层上；

一无掺杂剂p型层，其制作在有源区上。

2.如权利要求1所述的无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管，其中所述有源区是双异质结结构、单量子阱结构或者多量子阱结构，其提供能量以激发该紫外发光二极管的辐射输出。

3.如权利要求2所述的无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管，其中所述单量子阱结构或者多量子阱结构有源区，量子阱结构的个数为1-15个，阱层的厚度为2-6nm，垒层厚度为5-12nm，该阱层的材料为AlGaN，其中Al的组分为x，0≤x≤1。

4.如权利要求1所述的无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管，其中所述无掺杂剂n型层的材料为组分渐变的n型Al_LGa_1-LN，厚度为50-500nm，所述组分的L值沿极化电场方向线性减小，从L₁变到L₂，其中0≤L₂＜L₁≤1。

5.如权利要求1所述的无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管，其中所述无掺杂p型层为组分渐变的p型Al_MGa_1-MN，厚度为50-500nm，所述组分的M值沿极化电场方向线性增加，从M₁变到M₂，其中0≤M₁＜M₂≤1。

6.如权利要求1所述的无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管，其中组分渐变的n型Al_LGa_1-LN层和p型Al_MGa_1-MN层的Al组分最小值满足大于等于有源区量子阱结构中势阱Al_xGa_1-xN的Al组分含量，既是0≤x≤L₂＜L₁≤1且0≤x≤M₁＜M₂≤1。

7.一种无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管的生长方法，其包括：

步骤1：取一衬底；

步骤2：沿衬底上生长极性面或半极性面的无掺杂剂n型层，生长过程中不引入任何主动掺杂剂，对输入生长反应室的III族金属有机源材料Al的流量和金属有机源材料镓的流量进行控制，控制反应室中TMAl/(TMGa+TMAl)的比例，形成组分渐变的无掺杂剂n型层，其中Al组分渐变满足沿极化电场方向逐渐减小；

步骤3：在无掺杂剂n型层上生长有源区；

步骤4：在有源区上生长无掺杂剂p型层，生长过程中不引入任何主动掺杂剂，对输入生长反应室的III族金属有机源材料Al的流量和金属有机源材料镓的流量进行控制，控制反应室中TMAl/(TMGa+TMAl)的比例，形成组分渐变的p型AlGaN层，其中Al组分渐变满足沿极化电场方向逐渐增加，完成制备。

8.如权利要求7所述的无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管的生长方法，其中所述有源区是双异质结结构、单量子阱结构或者多量子阱结构，其提供能量以激发该紫外发光二极管的辐射输出。

9.如权利要求8所述的无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管的生长方法，其中所述单量子阱结构或者多量子阱结构有源区，量子阱结构的个数为1-15个，阱层的厚度为2-6nm，垒层厚度为5-12nm，该阱层的材料为AlGaN，其中Al的组分为x，0≤x≤1。

10.如权利要求7所述的无掺杂剂的AlGaN基紫外发光二极管的生长方法，其中所述无掺杂剂n型层的材料为组分渐变的n型Al_LGa_1-LN，厚度为50-500nm，所述组分的L值沿极化电场方向线性减小，从L₁变到L₂，其中0≤L₂＜L₁≤1。