[发明专利]用于光电子器件的III族氮化物异质结构

权利要求书

1.一种异质结构，包含：

基板；

位于所述基板上的AlN缓冲层；

位于所述缓冲层上的Al_xGa_1-xN/Al_x’Ga_1-x’N第一超晶格结构，其中0.6＜x≤1，0.1＜x’＜0.9，且x＞x’，并且其中在所述第一超晶格结构内的每个层均具有小于或等于100纳米的厚度；

位于所述第一超晶格结构上的Al_yGa_1-yN/Al_y’Ga_1-y’N第二超晶格结构，其中y’＜x’，0.6＜y≤1，0.1＜y’＜0.8，且y＞y’，并且其中在所述第二超晶格结构内的每个层均具有小于100纳米的厚度；

位于所述第二超晶格结构上的Al_zGa_1-zN n型层，其中0.1＜z＜0.75且z＜y’；以及

位于所述n型层上的Al_bGa_1-bN/Al_qGa_1-qN有源结构，其中b-q＞0.05。

2.根据权利要求1所述的异质结构，其中所述有源结构被配置用于发射具有在300纳米和360纳米之间的峰值发射波长的电磁辐射，并且其中0.1＜x’＜0.8，0.1＜y’＜0.65，0.1＜z＜0.6，且0＜q＜0.35。

3.根据权利要求1所述的异质结构，其中所述有源结构被配置用于发射具有在260纳米和300纳米之间的峰值发射波长的电磁辐射，并且其中0.6＜x’＜0.9，0.5＜y’＜0.8，0.4＜z＜0.75，且0.2＜q＜0.6。

4.根据权利要求1所述的异质结构，其中所述有源结构被配置用于发射具有在230纳米和260纳米之间的峰值发射波长的电磁辐射，并且其中0.6≤z＜0.75且0.45＜q＜0.75。

5.根据权利要求1所述的异质结构，其中x或y中的至少一个等于1。

6.根据权利要求1所述的异质结构，还包含：

位于所述有源结构上的Al_BGa_1-BN电子阻挡层，其中B至少为1.05×b；以及

位于所述电子阻挡层上的p型GaN层。

7.根据权利要求6所述的异质结构，还包含位于所述电子阻挡层与所述p型GaN层之间的渐变p型层，其中所述渐变p型层具有从在所述电子阻挡层与所述渐变p型层之间的异质界面处的B减小到在所述渐变p型层与所述p型GaN层之间的异质界面处的0的铝摩尔分数。

8.根据权利要求6所述的异质结构，其中所述p型GaN层包含三个子层，并且其中每个子层都具有与直接相邻的子层相差至少10％的掺杂浓度。

9.根据权利要求1所述的异质结构，还包含位于所述第二超晶格结构与所述n型层之间的渐变结构，其中所述渐变结构具有从在所述第二超晶格结构与所述渐变结构之间的异质界面处的y’减小到在所述渐变结构与所述n型层之间的异质界面处的z的铝摩尔分数。

10.根据权利要求1所述的异质结构，还包含位于所述第二超晶格结构与所述n型层之间的拉伸/压缩的超晶格。

11.根据权利要求1所述的异质结构，其中所述有源结构被配置用于发射具有在300纳米和360纳米之间的峰值发射波长的电磁辐射，其中所述n型层包含四个子层，并且其中每个子层与直接相邻的子层在下列方面中的至少一个方面不同：掺杂浓度或铝摩尔分数。