[发明专利]一种紫外发光二极管外延结构及其制作方法在审
| 申请号： | 201910766439.8 | 申请日： | 2019-08-20 |
| 公开（公告）号： | CN110649137A | 公开（公告）日： | 2020-01-03 |
| 发明（设计）人： | 王孟源;曾伟强 | 申请（专利权）人： | 佛山市中昊光电科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/32 | 分类号： | H01L33/32;H01L33/12;H01L33/04;H01L33/02;H01L33/00 |
| 代理公司： | 44202 广州三环专利商标代理有限公司 | 代理人： | 胡枫;李素兰 |
| 地址： | 528225 广东省佛山市南海区桂城街道深*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 外延结构 缓冲层 渐变层 紫外发光二极管 发光效率 阻挡层 衬底 源层 制作 | ||
1.一种紫外发光二极管外延结构，其特征在于，包括依次设于衬底上的AlN层、缓冲层、N型AlGaN层、渐变层、有源层、阻挡层和P型AlGaN层，
所述缓冲层由m个周期的AlN/AlGaN超晶格结构组成，m≥3，所述渐变层由n层N型AlGaN层组成，4≤n≤9，第1层和第n层的AlGaN层的Al含量相同；
若n为单数，则第1层到第(n+1)/2层的AlGaN层的Al含量逐渐减少，第(n+1)/2层到第n层的AlGaN层的Al含量逐渐增加；
若n为双数，则第1层到第n/2层的AlGaN层的Al含量逐渐减少，第n/2层到第n层的AlGaN层的Al含量逐渐增加。
2.如权利要求1所述的紫外发光二极管外延结构，其特征在于，所述渐变层由n层N型AlGaN层组成，第1层和第n层的x＝0.5～0.6，第2层至第(n-1)层的x＝0.2～0.4。
3.如权利要求1所述的紫外发光二极管外延结构，其特征在于，所述缓冲层由m个周期的AlN/AluGa1-uN超晶格结构组成，u＜0.8；每个AlN/AluGa1-uN超晶格结构的厚度为2～10nm；所述缓冲层的厚度为200～400nm。
4.如权利要求1所述的紫外发光二极管外延结构，其特征在于，所述有源层由5～9个周期的量子阱结构组成，所述量子阱结构包括AlxGa1-xN阱层和AlyGa1-yN垒层，0＜x＜0.3，y比x大40％以上。
5.如权利要求4所述的紫外发光二极管外延结构，其特征在于，所述阻挡层为P型AlwGa1-wN层，w比x大20％以上。
6.一种如权利要求1～5任一项所述紫外发光二极管外延结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、在衬底上形成AlN层；
二、在AlN层上形成缓冲层，所述缓冲层由m个周期的AlN/AlGaN超晶格结构组成；
三、在缓冲层上形成N型AlGaN层；
四、在N型AlGaN层上形成渐变层，所述渐变层由n层N型AlGaN层组成，4≤n≤9；
五、在渐变层上依次形成有源层、阻挡层和P型AlGaN层。
7.如权利要求6所述的紫外发光二极管外延结构的制作方法，其特征在于，在完成步骤(一)之后，将温度调整为1000～1400℃，生长压力调整为40～60torr，生长厚度为200～400nm的缓冲层，所述缓冲层由m个周期的AlN/AluGa1-uN超晶格结构组成，z＜u＜0.8，每个AlN/AluGa1-uN超晶格结构的厚度为2～10nm，所述缓冲层的厚度为200～400nm。
8.如权利要求6所述的紫外发光二极管外延结构的制作方法，其特征在于，在完成步骤(三)之后，将温度调整为900～1300℃，生长压力调整为40～60torr，生长n层N型AlGaN层组成，掺杂浓度为3E18～4E18atom/cm3。
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