[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、第一电子阻挡层、电子蓄积层、量子阱有源层、第二电子阻挡层、空穴注入层以及欧姆接触层；

其中，所述电子蓄积层至少包括一层N型掺杂的氮化铝镓材料，所述电子蓄积层的掺杂浓度高于所述量子阱有源层中势垒的掺杂浓度。

2.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述电子蓄积层为氮化铝镓材料形成的单层结构，所述电子蓄积层中铝组分含量范围在40％至90％之间，所述电子蓄积层的厚度范围在0.1nm至500nm之间。

3.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述电子蓄积层的掺杂浓度由所述电子蓄积层中靠近所述衬底的一侧表面向所述电子蓄积层中远离所述衬底的一侧表面保持不变，所述量子阱有源层中势垒的掺杂浓度为a，所述电子蓄积层的掺杂浓度为b；

其中，a和b之间的关系满足1E17 cm^-3≤1.2a≤b≤3a≤1E20 cm^-3。

4.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述电子蓄积层的掺杂浓度由所述电子蓄积层中靠近所述衬底的一侧表面向所述电子蓄积层中远离所述衬底的一侧表面线性上升，所述量子阱有源层中势垒的掺杂浓度为c，所述电子蓄积层中靠近所述衬底的一侧表面的掺杂浓度为d，所述电子蓄积层中远离所述衬底的一侧表面的掺杂浓度为e；

其中，c、d和e之间的关系满足c≤d≤1.2c≤e≤3c且1E17 cm^-3≤c、d、e≤1E20 cm^-3。

5.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述电子蓄积层的掺杂浓度由所述电子蓄积层中靠近所述衬底的一侧表面向所述电子蓄积层中远离所述衬底的一侧表面线性下降，所述量子阱有源层中势垒的掺杂浓度为m，所述电子蓄积层中靠近所述衬底的一侧表面的掺杂浓度为n，所述电子蓄积层中远离所述衬底的一侧表面的掺杂浓度为k；

其中，m、n和k之间的关系满足m≤k≤1.2m≤n≤3m且1E17 cm^-3≤m、n、k≤1E20 cm^-3。

6.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述第一电子阻挡层为氮化铝镓材料形成的单层结构，所述第一电子阻挡层中铝组分含量范围在40％至90％之间，所述第一电子阻挡层的厚度范围在0.1nm至500nm之间，所述第一电子阻挡层为N型掺杂层或者非故意掺杂层；

其中，当所述第一电子阻挡层为N型掺杂层时，所述第一电子阻挡层的掺杂浓度范围在1E15cm^-3至1E18 cm^-3之间。

7.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述第一电子阻挡层为第一子层和第二子层形成的复合结构，所述第一子层的材料为Al_xGa_1-xN，所述第二子层的材料为Al_yGa_1-yN，x和y之间的关系满足40％≤x＜y≤90％，所述第一子层的厚度范围在0.1nm至100nm之间，所述第二子层的厚度范围在0.2nm至200nm之间；

其中，所述第一电子阻挡层为N型掺杂层或者非故意掺杂层；当所述第一电子阻挡层为N型掺杂层时，所述第一电子阻挡层的掺杂浓度范围在1E15cm^-3至1E18 cm^-3之间。

8.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述量子阱有源层的势垒中铝组份含量范围在40％至90％之间，所述量子阱有源层的势垒的厚度范围在1nm至30nm之间；所述量子阱有源层的势阱中铝组份含量范围在30％至80％之间，所述量子阱有源层的势阱的厚度范围在0.1nm至5nm之间。