[发明专利]具有用于发射或检测光的结构的半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，其包括：

衬底层，

石墨层，

在所述石墨层上生长的至少一个半导体结构，所述结构至少包括：

III-V族半导体n型掺杂区，

六方氮化硼(hBN)区。

2.根据权利要求1所述的器件，其中所述III-V族半导体n型掺杂区被定位成比所述hBN区更靠近所述石墨层。

3.根据权利要求1或2所述的器件，其中所述石墨层设置在所述衬底层上。

4.根据权利要求1、2或3所述的器件，其中所述衬底层包括分布式布拉格反射器。

5.根据任一项前述权利要求所述的器件，其中所述hBN区是p型掺杂的。

6.根据权利要求5所述的器件，其中所述p型掺杂的hBN区形成接触层。

7.根据任一项前述权利要求所述的器件，其中所述hBN区包括多个hBN层，所述多个hBN层中的至少一个hBN层是未掺杂的，并且所述多个hBN层中的至少一个hBN层是p型掺杂的。

8.根据权利要求7所述的器件，其中所述未掺杂的hBN层与所述n型掺杂III-V族半导体区形成界面。

9.根据任一项前述权利要求所述的器件，其中所述III-V族半导体n型掺杂区在所述石墨层上生长，并且所述hBN区沉积在所述n型掺杂区上。

10.根据任一项前述权利要求所述的器件，其中所述至少一个半导体结构从所述石墨层自底向上生长。

11.根据任一项前述权利要求所述的器件，其中所述结构还包括在所述n型掺杂区与所述hBN区之间的本征III-V族半导体区。

12.根据任一项前述权利要求所述的器件，其中所述结构还包括p型掺杂的III-V族半导体区。

13.根据权利要求12所述的器件，其中所述n型掺杂区包括电子，所述p型掺杂区包括空穴，并且所述结构还包括本征III-V族半导体区，所述本征III-V族半导体区被布置成接收来自所述n型掺杂区的电子和来自所述p型掺杂区的空穴，使得所接收的电子和空穴经历复合以发射光。

14.根据权利要求12所述的器件，其中所述n型掺杂区包括电子，所述p型掺杂区包括空穴，并且所述结构还包括本征III-V族半导体区，所述本征III-V族半导体区被布置成在吸收光子时产生电子-空穴对。

15.根据权利要求11、13或14所述的器件，其中所述本征区包括至少一个异质结构。

16.根据权利要求15所述的器件，其中所述异质结构是量子异质结构。

17.根据权利要求16所述的器件，其中所述量子异质结构是量子阱、量子点或超晶格。

18.根据权利要求15、16或17所述的器件，其中所述异质结构是AlGaN或Al(In)GaN异质结构，或者包括GaN、AlN、AlGaN或Al(In)GaN。

19.根据任一项前述权利要求所述的器件，其中所述hBN区充当电子阻挡层。

20.根据任一项前述权利要求所述的器件，其中所述hBN区充当封装层或钝化层。

21.根据任一项前述权利要求所述的器件，其中所述III-V族半导体是III族氮化物半导体。