[发明专利]一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED及其制作方法

权利要求书

1.一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，包括依次层叠设置的单晶金刚石衬底(1)和p型硼高掺杂金刚石层(2)，所述p型硼高掺杂金刚石层(2)上方依次设置有i型碳化硅层(3)、n型磷高掺杂金刚石层(4)、欧姆接触电极(5)和保护金属层(6)，所述p型硼高掺杂金刚石层(2)上方还依次设置有欧姆接触电极(5)和保护金属层(6)。

2.如权利要求1所述的一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述i型碳化硅层(3)生长于单晶金刚石衬底(1)上的生长条件为：选用气体CH₄、H₂和SiH₄，气压为100-130Torr，气体流量为500sccm，CH₄与H₂的体积比为0.01％-10％，SiH₄与CH₄的体积比为0.5-1.5，单晶金刚石衬底1温度为850-1050℃。

3.如权利要求2所述的一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述i型碳化硅层(3)的厚度为1-100nm，缺陷密度小于10¹⁰cm^-2。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述p型硼高掺杂金刚石层(2)为硼掺杂层，掺杂浓度NA>10¹⁹cm^-3，厚度为1-10μm。

5.如权利要求1-3中任意一项所述的一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述n型磷高掺杂金刚石层(4)为磷掺杂层，掺杂浓度ND>10¹⁹cm^-3，厚度为0.1-2μm。

6.如权利要求1-3中任意一项所述的一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED，其特征在于，所述单晶金刚石衬底(1)为本征或者轻掺杂或者重掺杂。

7.一种准垂直结构p-金刚石/i-SiC/n-金刚石LED的制作方法，其特征在于，首先，采用MPCVD方法在单晶金刚石衬底(1)上依次生长p型硼高掺杂金刚石层(2)，i型碳化硅层(3)和n型磷高掺杂金刚石层(4)；然后，利用ICP技术对n型磷高掺杂金刚石层(4)、i型碳化硅层(3)进行区域刻蚀，暴露出p型硼高掺杂金刚石层(2)；再在暴露出的p型硼高掺杂金刚石层(2)以及n型磷高掺杂金刚石层(4)上分别淀积欧姆接触电极(5)和保护金属(6)；

其中，外延生长i型碳化硅层(3)的生长条件为：选用气体CH₄、H₂和SiH₄，气压为100-130Torr，气体流量为500sccm，CH₄与H₂的体积比为0.01％-10％，SiH₄与CH₄的体积比为0.5-1.5，单晶金刚石衬底(1)温度为850-1050℃。

8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述外延生长i型碳化硅层(3)的生长条件为：选用气体为CH₄,H₂和SiH₄,气压均为100Torr，气体流量均为500sccm，CH₄/H₂＝0.01％，SiH₄/CH₄＝1，单晶金刚石衬底(1)温度为900℃。