[发明专利]一种深紫外发光二极管及其外延生长方法

权利要求书

1.一种深紫外发光二极管，其特征在于，包括由下至上层叠设置的衬底、本征层、电子注入层、电流扩展层、量子阱有源层、电子阻挡层、空穴注入层以及P型接触层；

其中，所述深紫外发光二极管还包括漏电改善层，所述漏电改善层设置于所述电子注入层与所述电流扩展层之间，和/或者，所述漏电改善层设置于所述量子阱有源层与所述电子阻挡层之间；所述漏电改善层为非故意掺杂层。

2.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述漏电改善层包括第一改善层，所述第一改善层设置于所述电子注入层与所述电流扩展层之间；

其中，所述第一改善层是由多个第一子层和多个第二子层交替形成的第一超晶格结构，所述第一子层采用氮化铝作为生长材料，所述第二子层采用氮化镓作为生长材料。

3.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述深紫外发光二极管还包括N型电极和P型电极；

其中，所述第一改善层与所述电流扩展层之间形成台阶状结构，且所述第一改善层的面积大于所述电流扩展层的面积，所述P型电极设置于所述P型接触层上，所述N型电极设置于所述第一改善层的台阶结构处。

4.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，在所述第一超晶格结构中，所述第一子层的厚度范围在0.1nm至5nm之间，所述第二子层的厚度范围在0.2nm至6nm之间；所述第一超晶格结构的超晶格周期的范围在2至20之间。

5.根据权利要求4所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述第一子层的生长温度与所述第二子层的生长温度的差值范围在20℃至100℃之间；所述第一子层与所述第二子层的中间变温时间的范围在20s至200s之间。

6.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述漏电改善层还包括第二改善层，所述第二改善层设置于所述量子阱有源层与所述电子阻挡层之间；

其中，所述第二改善层是由多个第三子层和多个第四子层交替形成的第二超晶格结构，所述第三子层采用Al_aGa_1-aN作为生长材料，所述第四子层采用Al_bGa_1-bN作为生长材料，所述第三子层与所述量子阱有源层相接触，所述第四子层与所述电子阻挡层相接触；

其中，所述量子阱有源层中量子垒的Al组分占比为x，a、b和x的三者之间的关系满足40％≤b≤x≤a≤100％且5％≤a-b≤30％。

7.根据权利要求6所述的深紫外发光二极管，其特征在于，在所述第二超晶格结构中，所述第三子层的厚度范围在0.1nm至20nm之间，所述第四子层的厚度范围在0.1nm至20nm之间；所述第二超晶格结构的超晶格周期的范围在1至50之间。

8.一种深紫外发光二极管的外延生长方法，其特征在于，所述方法包括：

在一衬底上外延生长本征层；

在所述本征层上外延生长电子注入层；

在所述电子注入层上外延生长量子阱有源层；

在所述量子阱有源层上外延生长电子阻挡层；

在所述电子阻挡层上外延生长空穴注入层；

在所述空穴注入层上外延生长P型接触层；

其中，所述深紫外发光二极管还包括漏电改善层，所述漏电改善层设置于所述电子注入层与所述电流扩展层之间，和/或者，所述漏电改善层设置于所述量子阱有源层与所述电子阻挡层之间；所述漏电改善层为非故意掺杂层。

9.根据权利要求8所述的深紫外发光二极管的外延生长方法，其特征在于，所述在所述本征层上外延生长电子注入层的步骤还包括：

在所述电子注入层上外延生长第一改善层，所述第一改善层是由多个第一子层和多个第二子层交替形成的第一超晶格结构，所述第一子层采用氮化铝作为生长材料，所述第二子层采用氮化镓作为生长材料；

其中，所述第一子层的生长温度与所述第二子层的生长温度的差值范围在20℃至100℃之间；所述第一子层与所述第二子层的中间变温时间的范围在20s至200s之间。

10.根据权利要求9所述的深紫外发光二极管的外延生长方法，其特征在于，当所述第一子层与所述第二子层的中间变温时间的范围在50s至200s之间时，在所述电子注入层上外延生长所述第二子层后，采用第一温度在所述第二子层上外延生长盖帽层，并采用第二温度在所述盖帽层上外延生长所述第一子层；

其中，所述盖帽层的厚度范围在0.1nm至1nm之间，所述第二温度的数值大于所述第一温度的数值，所述盖帽层的材料与所述第一子层的材料相同。