[发明专利]半导体紫外光源器件

权利要求书

1.一种半导体紫外光源器件，所述器件的外延结构包括：至少一个N-型层、至少一个P-型层和至少一个发光区，所述发光区在所述N-型层和所述P-型层之间且包含至少一个量子阱，所述量子阱至少被量子垒所包裹，其特征在于：所述器件的外延结构还至少包含一正离子区于所述发光区一侧；一负离子区于所述发光区另一侧，所述正离子区与负离子区产生的外加电场抵消或减小量子阱中的极化电场。

2.如权利要求1所述的半导体紫外光源器件，其特征在于，所述正离子区是重掺硅或锗的AlInGaN或AlGaN外延区。

3.如权利要求2所述的半导体紫外光源器件，其特征在于，所述正离子区是重掺硅或锗的异质结构外延区。

4.如权利要求3所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述重掺硅或锗是在异质结构的宽能带区域进行, 且所述异质结的宽能带区与所述异质结的窄能带区的Al组份差至少是10%。

5.如权利要求3所述的半导体紫外光源器件，其特征在于，所述正离子区是重掺硅或锗的超晶格外延区。

6.如权利要求5所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述重掺硅或锗是在超晶格的宽能带区域进行，且所述超晶格的宽能带区与所述超晶格的窄能带区的Al组份差至少是10%。

7.如权利要求1-6所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述重掺硅或锗的掺杂浓度是5×10¹⁸ cm^-3至2×10¹⁹ cm^-3。

8.如权利要求1-6所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述重掺硅或者锗的正离子区的厚度是10 nm至200 nm。

9.如权利要求1所述的半导体紫外光源器件，其特征在于，所述负离子区是重掺镁的AlInGaN或AlGaN外延区。

10.如权利要求9所述的半导体紫外光源器件，其特征在于，所述负离子区是重掺镁的异质结构外延区。

11.如权利要求10所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述重掺镁是在异质结构的宽能带区域进行，且所述异质结的宽能带区与所述异质结的窄能带区的Al组份差至少是10%。

12.如权利要求10所述的半导体紫外光源器件，其特征在于，所述负离子区是重掺镁的超晶格外延区。

13.如权利要求12所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述重掺镁是在超晶格的宽能带区域进行，且所述超晶格的宽能带区与所述超晶格的窄能带区的Al组份差至少是10%。

14.如权利要求9-13所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述重掺镁的掺杂浓度是2×10¹⁹ cm^-3至5×10²⁰ cm^-3。

15.如权利要求9-13所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述重掺镁的负离子区的厚度是 10 nm至100 nm。

16.如权利要求1所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述量子阱和所述量子垒的Al组份在外延生长方向上存在组份梯度，所述量子阱和所述量子垒在外延生长方向上的Al组份梯度方向相反。

17.如权利要求16所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述量子阱含的Al组份沿外延生长方向增加，所述量子垒的Al组份沿外延生长方向减少。

18.如权利要求16或17所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述量子阱含有1%-70%的Al组份，所述量子垒含有5%-85%的Al组份。

19.如权利要求18所述的半导体紫外光源器件，其特征在于：所述量子阱含的铝组份沿外延生长方向线性增加，梯度范围在0.6%/纳米至12%/纳米，所述量子垒的铝组份沿外延生长方向线性减少，梯度范围在-0.1%/纳米至-2%/纳米。