[发明专利]一维InGaN/AlGaN多量子阱型的紫外LED及其制备方法

说明书

本发明公开了一维InGaN/AlGaN多量子阱型的紫外LED及其制备方法，紫外LED包括衬底、自下至上依次生长在衬底上的一维AlN缓冲层、AlGaN缓冲层、GaN层、n‑GaN层、一维GaN/InGaN超晶格层、一维InGaN/AlGaN多量子阱层、电子阻挡层、p‑GaN层；所述一维AlN缓冲层、一维GaN/InGaN超晶格层及一维InGaN/AlGaN量子阱层均由一维材料生长而成。本发明充分利用一维材料相对于薄膜材料的优势，在特定层用一维材料代替薄膜材料，“过滤”量子阱前段产生的内应力，以降低量子阱层中的内应力与缺陷密度、提高量子阱层中电子与空穴的有效复合效率，从而提高紫外LED的光效。

技术领域

本发明涉及一种半导体光电子技术，尤其涉及一种一维InGaN/AlGaN多量子阱型的紫外LED及其制备方法。

背景技术

发光二极管(light-emitting diode，LED)因具有高效、节能环保、长寿命、体积小等优点，有望代替传统的白炽灯、荧光灯及气体放电灯成为新一代的照明光源，引起了产业及科研领域的广泛关注。自1962年第一只LED诞生至今，LED的各方面性能都得到了极大的提升，应用领域也越来越广。

紫外LED是发射紫外光的二极管，发光中心波长在400 nm以下。紫外LED（UV LED）主要应用在生物医疗、防伪鉴定、净化（水、空气等）领域、计算机数据存储和军事等方面。美国、日本、韩国、台湾等无不投入巨大的力量以求占据行业的制高点;

与蓝光LED不同，目前紫外LED正处于技术发展期，在专利和知识产权方面的限制较少，利于占领、引领未来的技术制高点。国内在紫外LED设备、材料与其器件方面都有了一定的积累，目前正在积极的向应用模块发展。但紫外LED技术面临的首要问题是其光效低，如何有效提高LED的光效成为大家关注的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种一维InGaN/AlGaN多量子阱型的紫外LED。

本发明的目的之二在于提供一种一维InGaN/AlGaN多量子阱型的紫外LED的制备方法。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一维InGaN/AlGaN多量子阱型的紫外LED，包括衬底、自下至上依次生长在衬底上的AlN缓冲层、AlGaN缓冲层、GaN层、n-GaN层、GaN/InGaN超晶格层、一维InGaN/AlGaN多量子阱层、电子阻挡层、p-GaN层；所述一维InGaN/AlGaN量子阱层均由一维材料生长而成。

进一步地，所述衬底为蓝宝石、Si、SiC、GaN、ZnO、LiGaO2、LaSrAlTaO6、Al、Cu中的一种。

进一步地，所述AlN缓冲层为一维AlN缓冲层，AlN缓冲层的材料是一维AlN材料。

进一步地，所述GaN/InGaN超晶格层为一维GaN/InGaN超晶格层，GaN/InGaN超晶格层的材料由一维GaN材料和一维InGaN材料组成。

进一步地，所述一维InGaN/AlGaN量子阱层的材料是一维InGaN材料和一维AlGaN材料组成。

进一步地，所述电子阻挡层为AlGaN电子阻挡层、InAlN电子阻挡层或AlInGaN电子阻挡层中的一种。

进一步地，所述一维InGaN/AlGaN多量子阱层为3-10个周期的InGaN阱层/AlGaN垒层，每个周期势阱层的厚度为0-8 nm，势垒层的厚度为8-20 nm。