[发明专利]一种具有双掺杂多量子阱结构的紫外发光二极管

权利要求书

1.一种具有双掺杂多量子阱结构的紫外发光二极管，其特征在于，包括：由下至上依次设置的衬底(101)，AlN中间层(102)、非掺杂AlGaN缓冲层(103)、n型AlGaN层(104)、双掺杂的Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN多量子阱有源区(105)、Al_zGa_1-zN电子阻挡层(106)，其中z>y>x，p型AlGaN层(107)和透明导电层(108)，在n型AlGaN层和透明导电层上分别设置的n型欧姆电极(109)和p型欧姆电极(110)；双掺杂Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN多量子阱有源区(105)自下而上依次包括n型掺杂Al_yGa_1-yN量子势垒层(1051)、非掺杂Al_yGa_1-yN量子势垒层(1052)和p型掺杂Al_yGa_1-yN量子势垒层(1053)组成的复合势垒层、以及非掺杂Al_xGa_1-xN量子阱层(1054)，其中最后一个周期以复合势垒层结尾。

2.如权利要求1所述的具有双掺杂多量子阱结构的紫外发光二极管，其特征在于，所述衬底(101)为可外延生长出极性、半极性GaN基材料的蓝宝石、碳化硅、硅、氧化锌、氮化镓和氮化铝衬底中的任何一种。

3.如权利要求1所述的具有双掺杂多量子阱结构的紫外发光二极管，其特征在于，所述AlN中间层(102)的厚度为5-5000nm，非掺杂AlGaN缓冲层(103)的厚度为50-5000nm，n型AlGaN层(104)的厚度为200-5000nm，双掺杂的Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN多量子阱有源区(105)结构中的Al_xGa_1-xN量子阱的阱宽为1-10nm，Al_yGa_1-yN复合势垒的垒厚为3-30nm，重复周期数为1-50，其中最后一个周期以复合势垒层结尾，双掺杂Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN多量子阱有源区(105)中n型掺杂Al_yGa_1-yN量子势垒层(1051)和p型掺杂Al_yGa_1-yN量子势垒层(1053)的厚度分别为0.2-1nm，非掺杂Al_yGa_1-yN量子势垒层(1052)的厚度为3-30nm，Al_zGa_1-zN电子阻挡层(106)的厚度为3-30nm，其中z>y>x。

4.如权利要求1所述的具有双掺杂多量子阱结构的紫外发光二极管，其特征在于，所述的Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN多量子阱有源区(105)中n型掺杂Al_yGa_1-yN量子势垒层(1051)利用Si、S、Se和Te的n型杂质进行掺杂，其中的电子浓度为1×10¹⁵-1×10²⁰cm^-3；所述的p型掺杂Al_yGa_1-yN量子势垒层(1053)利用Mg、Be、Zn和Cd的p型杂质进行掺杂，其中的空穴浓度为1×10¹⁵-1×10¹⁹cm^-3。