[发明专利]高光萃取效率发光器件

权利要求书

1.一种发光器件，所述器件的外延结构包括：一N型层，一P型层，和一包裹在所述N型层和所述P型层中的发光区，其特征在于，所述N型层形成于一特征AlGaN层上，所述特征AlGaN层形成于一AlN层上，沿所述N型层到所述AlN层，所述特征AlGaN层带隙逐渐增大。

2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述特征AlGaN层的厚度要大于或等于所述发光区发光在所述n型层中测得的波长。

3.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，沿所述N型层到所述AlN层，所述特征AlGaN层带隙逐渐增大，是通过逐渐增大所述特征AlGaN层中的铝组份实现的。

4.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光区是GaN/InGaN多量子阱，发射从380 nm到 650 nm的近紫外和可见光。

5.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光区是AlGaN/AlGaN多量子阱，发射从240 nm 到350 nm的紫外光。

6.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，还包含一纳米多孔AlN层，所述AlN层形成在所述纳米多孔AlN层上。

7.如权利要求6所述的发光器件，其特征在于，所述AlN层和所述纳米多孔AlN层交替重复生长2-5次。

8.如权利要求6所述的发光器件，其特征在于，所述纳米多孔AlN层所含纳米孔洞具有横向尺寸20-100 nm，纵向尺寸20-2000 nm，面密度5×10⁸ cm^-2 - 1×10¹⁰ cm^-2。

9.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，还包含一非掺杂AlGaN层和一Si重掺杂n⁺-AlGaN层，所述非掺杂AlGaN层形成于所述特征AlGaN上，所述Si重掺杂n⁺-AlGaN层形成于所述非掺杂AlGaN层上，所述N型层形成于所述Si重掺杂n⁺ -AlGaN层上。

10.如权利要求9所述的发光器件，其特征在于，所述N型层是一Si轻掺杂的n^--AlGaN层，其带隙和所述Si重掺杂n⁺-AlGaN层和所述非掺杂AlGaN层的相同，所述特征AlGaN层的带隙在与所述非掺杂AlGaN层界面处与所述非掺杂AlGaN层的带隙相同，所述特征AlGaN层的带隙在与所述AlN层界面处与所AlN层的带隙相同。

11.如权利要求6所述的发光器件，其特征在于，衬底是蓝宝石、AlN、GaN、Si或SiC，所述纳米多孔AlN形成在所述衬底上。

12.如权利要求8所述的发光器件，其特征在于，所述纳米多孔AlN层的形成温度在1000 ℃- 1150 ℃，形成方式包含了周期性在富氨和氨贫的条件下交替外延生长AlN材料。

13.如权利要求12所述的发光器件，其特征在于，所述的富氨条件是指氨气对金属有机物气流的摩尔比超过1000, 所述的氨贫条件是指氨气对金属有机物气流的摩尔比在0到 1000之间。

14.一种发光器件，所述器件的外延结构包括：一N型层，一P型层，和一包裹在所述N型层和所述P型层中的发光区，其特征在于，所述N型层形成于一AlN层上，所述AlN层形成于一纳米多孔AlN层上。

15.如权利要求14所述的发光器件，其特征在于，所述AlN层和纳米多孔AlN 层交替重复生长2-5次。

16.如权利要求14所述的发光器件，其特征在于，所述纳米多孔AlN 层所含纳米孔洞横向尺寸为20-100 nm, 纵向尺寸为20-2000 nm，面密度为5×10⁸ cm^-2 - 1×10¹⁰ cm^-2。

17.如权利要求14所述的发光器件，其特征在于，还包含一特征AlGaN层，所述N型层形成在所述特征AlGaN层上，所述特征AlGaN 形成在所述AlN层上，沿所述N型层到所述AlN层，所述特征AlGaN层带隙逐渐增大。