[发明专利]具有应变改性表面有源区域的III价氮化物纳米线和其制造方法

权利要求书

1.一种纳米线装置，其包含：

III-氮化物半导体纳米线核心，所述III-氮化物半导体纳米线核心具有上部顶端部分和下部，所述上部顶端部分具有倾斜p平面侧壁并且所述下部具有大体上垂直m平面侧壁；和

含有铟的III-氮化物半导体第一壳层，其径向位于所述半导体纳米线核心周围；

其中：

所述第一壳层包含上部顶端部分和下部，所述上部顶端部分具有位于所述纳米线核心的所述上部顶端部分上的倾斜p平面侧壁并且所述下部具有位于所述纳米线核心的所述下部上的大体上垂直m平面侧壁；

所述第一壳层更包含檐区域，其包含从所述第一壳层的所述上部顶端部分中的所述p平面到所述第一壳层的所述下部中的所述m平面的结构不连续性；以及

所述檐区域的铟含量比第一壳层中具有所述倾斜p平面侧壁的上部顶端部分和所述第一壳层中具有所述大体上垂直m平面侧壁的所述下部高至少5原子百分比,

其中所述装置包含发光二极管LED装置并且所述第一壳层包含有源区域量子阱壳层，

所述第一壳层的所述下部具有不均匀表面轮廓，其具有至少3个峰；

所述至少3个峰中的每一个由谷与所述至少3个峰中的相邻一个峰间隔开；并且

所述至少3个峰中的每一个从相邻谷沿径向延伸至少2nm，

所述纳米线装置更包含径向位于所述半导体纳米线核心与所述第一壳层之间的半导体第二壳层，其中所述第二壳层包含所述有源区域量子阱的底层障壁壳层或从所述有源区域径向朝内定位的底层壳层。

2.根据权利要求1所述的纳米线装置，其中：

所述第二壳层具有不均匀表面轮廓，其具有至少3个峰；

所述至少3个峰中的每一个由谷与所述至少3个峰中的相邻一个峰间隔开；并且

所述至少3个峰中的每一个从相邻谷沿径向延伸至少2nm。

3.一种纳米线装置，其包含：

III-氮化物半导体纳米线核心，所述III-氮化物半导体纳米线核心具有上部顶端部分和下部，所述上部顶端部分具有倾斜p平面侧壁并且所述下部具有大体上垂直m平面侧壁；和

含有铟的III-氮化物半导体第一壳层，其径向位于所述半导体纳米线核心周围；

其中：

所述第一壳层包含上部顶端部分和下部，所述上部顶端部分具有位于所述纳米线核心的所述上部顶端部分上的倾斜p平面侧壁并且所述下部具有位于所述纳米线核心的所述下部上的大体上垂直m平面侧壁；

所述第一壳层更包含檐区域，其包含从所述第一壳层的所述上部顶端部分中的所述p平面到所述第一壳层的所述下部中的所述m平面的结构不连续性；以及

所述檐区域的铟含量比第一壳层中具有所述倾斜p平面侧壁的上部顶端部分和所述第一壳层中具有所述大体上垂直m平面侧壁的所述下部高至少5原子百分比；

其中所述装置包含发光二极管LED装置并且所述第一壳层包含有源区域量子阱壳层；

所述纳米线装置更包含：

隔绝掩膜层，其位于负载物的半导体表面上，其中所述纳米线核心包含第一导电类型半导体纳米线核心，其通过所述隔绝掩膜层中的开口与所述负载物的所述半导体表面大体上垂直地延伸；

至少一种第二导电类型半导体壳层，其在所述有源区域量子阱壳层上和周围延伸；

第一电极层，其与所述第二导电类型半导体壳层接触；以及

第二电极层，其电连接到所述半导体纳米线核心。

4.根据权利要求3所述的纳米线装置，其中：

所述第一导电类型包含n型；

所述第二导电类型包含p型；

所述负载物包含衬底上的n-GaN或n-AlGaN n型半导体缓冲层；

所述半导体纳米线核心包含n-GaN纳米线核心；

所述有源区域量子阱壳层包含GaN障壁壳层之间的InGaN壳层；以及

所述第一电极包含透明导电氧化物TCO。