[发明专利]反极性紫外LED外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种反极性紫外LED外延结构，其特征在于，所述反极性紫外LED外延结构从下向上依次包括：

衬底，AlN外延缓冲层，AlGaN层，P型Al_vGa_(1-v)N：Mg接触层，P型AlN层，Al组分渐变的P型Al_xGa_(1-x)N垒层，AlInGaN/AlGaN多量子阱超晶格发光层，N型Al_yGa_(1-y)N层，N型Al_wGa_(1-w)N接触层。

2.一种反极性紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、提供一衬底；

S2、将所述衬底放置于溅射机台，在温度环境为450~700℃下，在所述衬底上生长AlN薄膜以形成AlN外延缓冲层；

S3、将形成有AlN外延缓冲层的衬底放置于MOCVD内；

S4、在温度环境为1000~1200℃、生长压力为50~200Torr下，在所述AlN外延缓冲层上生长高温AlGaN层；

S5、在温度环境为1000~1200℃、生长压力为50~200Torr下，在所述AlGaN层上生长高温P型Al_vGa_(1-v)N：Mg接触层；

S6、在温度环境为1000~1200℃、生长压力为50~200Torr下，在所述高温P型Al_vGa_(1-v)N：Mg接触层上生长高温P型AlN层；

S7、在温度环境为1000~1200℃、生长压力为50~200Torr下，在所述高温P型AlN层上生长Al组分渐变的P型Al_xGa_(1-x)N垒层；

S8、在温度环境为950~1100℃、生长压力为50~300Torr下，在所述Al组分渐变的P型Al_xGa_(1-x)N垒层上依次生长AlInGaN量子阱层和AlGaN量子垒层；

S9、重复步骤S8执行5~25个周期，形成低温AlInGaN/AlGaN多量子阱超晶格发光层；

S10、在温度环境为950~1200℃、生长压力为100~400Torr下，在所述低温AlInGaN/AlGaN多量子阱超晶格发光层上生长高温N型Al_yGa_(1-y)N层；

S11、在温度环境为950~1200℃、生长压力为100~400Torr下，在所述高温N型Al_yGa_(1-y)N层上生长高温N型Al_wGa_(1-w)N接触层。

3.根据权利要求2所述的反极性紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述AlN缓冲层的制备厚度为10~100nm。

4.根据权利要求2所述的反极性紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述高温AlGaN层的制备厚度为0.5~2um。

5.根据权利要求2所述的反极性紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述高温P型Al_vGa_(1-v)N：Mg接触层的制备厚度为0.02~0.1um，Al组分v不低于0.5，掺杂浓度为1*10¹⁹/cm³~1*10²⁰/cm³。

6.根据权利要求2所述的反极性紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述高温P型AlN层的制备厚度为0.02~0.1um，掺杂浓度为1*10¹⁹/cm³~1*10²⁰/cm³。

7.根据权利要求2所述的反极性紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于，所述Al组分渐变的P型Al_xGa_(1-x)N垒层的制备厚度为0.3~1umum，其中，Al组分是沿着生长方向由高到低渐变，Al组分x初始值为1~0.95，渐变至最终值0.1~0.45，掺杂浓度为0/cm³~1*10²⁰/cm³。