[发明专利]一种宽光谱半导体有源器件及其制造方法

权利要求书

1.一种宽光谱半导体有源器件，其特征在于，包括外延基底(100)和形成于外延基底(100)上的多层半导体结构；其中，

多层半导体结构包括依次形成于外延基底(100)上的第一半导体层(200)、有源层(301)、电子阻挡层(400)、第二半导体层(500)，以及分别与第一半导体层(200)和第二半导体层(500)直接或间接电连接的第一电极(600)和第二电极(700)；

有源层(301)包含多量子阱结构或多层量子点结构(302)，且多量子阱结构或多层量子点结构(302)的周期数为10～30周期；且有源层(301)包含多级调制结构层；调制结构位于多量子阱结构与第一半导体层(200)之间，每一级的调制结构层包含缺陷层和修复层；缺陷层主动制造材料位错，并释放底层穿透位错，厚度小于50nm，修复层用于为修复缺陷层对材料的影响，重新调制位错分布及在有源层形成倒六角锥图形，厚度100nm～300nm。

2.根据权利要求1所述的一种宽光谱半导体有源器件，其特征在于，第一半导体层(200)为N型半导体，第二半导体层(500)为P型半导体。

3.根据权利要求1所述的一种宽光谱半导体有源器件，其特征在于，多量子阱结构或多层量子点结构(302)由多个单波长量子阱层或量子点组成。

4.根据权利要求1所述的一种宽光谱半导体有源器件，其特征在于，多级调制结构层为1～3级；电子阻挡层(400)与第一级调制结构层形成的倒六角锥图形在有源层存在交叉的区域，称之为第一波长调制区(305)，第二级对应的第二波长调制区(306)，第三级对应第三波长调制区；每一波长调制区可调控的量子阱周期数为1～8个，不同波长调制区能够重叠。

5.根据权利要求1所述的一种宽光谱半导体有源器件，其特征在于，有源层(301)不同波长量子阱按一定生长次序，且在小于50nm的波长范围，量子阱反复交叉重现。

6.权利要求1至5中任一项所述的一种宽光谱半导体有源器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，制作外延结构

外延基底(100)为Si衬底、SiC衬底、ALN衬底、GaN衬底或Sapphire中的一种，采用MOCVD或MBE外延技术，在外延基底(100)上外延生长所需外延结构，包括：第一半导体层(200)，厚度为2um～10um，有源层(301)，以及第二半导体层(500)，厚度为50nm～200nm；

步骤S2，在第二半导体层(500)上制作第二电极(700)，第二电极(700)包含反光镜和键合衬底，反光镜为对辐射波长反射材料制成，厚度为150nm～300nm，键合衬底为Si衬底或金属衬底，厚度为100um～300um；

步骤S3，暴露出全部或部分第一半导体层(200)，作为制作第一电极(600)的接触层；

步骤S4，在暴露的第一半导体层(200)的电接触层位置上制作第一电极(600)，采用热蒸发或电子束蒸发方法，制作第一电极(600)，第一电极(600)为Al/Au结构、其中Al的厚度为50nm～1um，Au的厚度为0.5um～1.5um。