[发明专利]AlGaN基同质集成光电子芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种AlGaN基同质集成光电子芯片的制备方法，其特征在于，包括：

选择C面具有斜切角的图形化衬底，所述斜切角的角度大于0.1°且小于90°；

在图形化衬底上外延生长AlN模板；

在AlN模板上生长AlGaN基器件结构；

对图形化衬底上外延生长的AlGaN材料翼区以及台面区进行定位；所述外延生长的AlGaN材料翼区以及台面区包括：在AlN模板上外延生长n-AlGaN材料并形成台面区，所述台面区AlGaN材料Al组分较翼区的Al组分更高；

在台面区制备发光器件，工作时施加正向偏压，使发光器件工作时量子阱有效禁带宽度降低；在翼区制备光探测器件，工作时施加反向偏压，使探测器件工作时量子阱有效禁带宽度增大得到AlGaN基同质集成光电子芯片。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述图形化衬底材料为蓝宝石、硅或碳化硅。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述外延生长AlN模板时采用金属有机物化学气相沉积、分子束外延法或氢化物气相外延法。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述定位的方法为光学显微镜、电致发光光谱、阴极荧光光谱或扫描电子显微镜法。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述AlGaN基器件结构包括n-AlGaN、量子阱结构、p-AlGaN以及电极。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在n-AlGaN材料上外延生长AlGaN量子阱结构作为活性区；

在量子阱活性区上沉积p-AlGaN材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在相应区域制备光探测器件、发光器件时，在已经分离的p-AlGaN材料以及对应的n-AlGaN上，利用电子束蒸发、热蒸发或快速退火方法分别制备适用于发光器件与探测器件的p型区电极及n型区电极；

通过光刻、刻蚀将发光器件以及探测器件空间分离，并露出部分n-AlGaN表面以制备电极。

8.一种根据权利要求1-7任意一项权利要求所述的制备方法获得的AlGaN基同质集成光电子芯片。