[发明专利]一种无应变AlInGaN深紫外LED外延结构

权利要求书

1.一种基于非极性面AlN自支撑衬底的无应变AlInGaN深紫外LED外延结构，其特征在于，其结构为依次排布的非极性面AlN自支撑衬底、N型掺杂的Al_aGa_（1-a）N层、晶格匹配的Al_xGa_（1-x）N/Al_yIn_zGa_（1-y-z）N多量子阱有源区发光层、与有源区最后一个垒层匹配的P型Al_bIn_cGa_(1-b-c)N电子阻挡层以及P型Al_aGa_（1-a）N层；

所述Al_xGa_（1-x）N/Al_yIn_zGa_（1-y-z）N多量子阱有源区有3~6对量子阱，量子阱的阱厚度为1~3 nm，量子阱的垒层厚度为10~15 nm；

所述P型Al_bIn_cGa_(1-b-c)N电子阻挡层的生长厚度为20~30 nm。

2.由权利要求1所述的无应变AlInGaN深紫外LED外延结构，其特征在于，所述非极性面AlN自支撑衬底的厚度为200~300 μm。

3.由权利要求1所述的无应变AlInGaN深紫外LED外延结构，其特征在于，所述N型掺杂的Al_aGa_（1-a）N层的生长厚度为2~3 μm，使用Si完成N型掺杂，N型浓度范围为5×10¹⁸~1×10¹⁹cm^-3，生长温度为1000~1100℃，a取值范围：0.5~1。

4.由权利要求1或2或3所述的无应变AlInGaN深紫外LED外延结构，其特征在于，所述晶格匹配的Al_xGa_（1-x）N/Al_yIn_zGa_（1-y-z）N多量子阱有源区发光层设置有Al_xGa_（1-x）N量子阱层和Al_yIn_zGa_（1-y-z）N量子垒层。

5.由权利要求4所述的无应变AlInGaN深紫外LED外延结构，其特征在于，所述Al_xGa_（1-x）N/Al_yIn_zGa_（1-y-z）N多量子阱有源区的生长温度为850~950℃，x取值的范围为0.27~1，y取值的范围为0.5~1，z取值的范围为0~0.5，且Al_xGa_（1-x）N/Al_yIn_zGa_（1-y-z）N多量子阱有源区中yx。

6.由权利要求1或2或3所述的无应变AlInGaN深紫外LED外延结构，其特征在于，所述P型Al_bIn_cGa_(1-b-c)N电子阻挡层中P浓度范围为5×10¹⁷~1×10¹⁸ cm^-3，生长温度范围为900~1000℃，b取值的范围为0.6~1，c取值的范围为0~0.5。

7.由权利要求6所述的无应变AlInGaN深紫外LED外延结构，其特征在于，所述P型Al_aGa_（1-a）N层的生长厚度为100~200 nm，生长温度为900~1000℃，P浓度范围为5×10¹⁷~1×10¹⁸cm^-3，a取值范围为0.5~1。