[发明专利]一种具有极化掺杂复合极性面电子阻挡层的紫外LED

权利要求书

1.一种具有极化掺杂复合极性面电子阻挡层的紫外LED，其特征在于，包括由下至上依次设置的衬底（101）、低温Al N成核层（102）、高温AlN中间层（103）、非掺杂AlGaN缓冲层（104）、n型AlGaN层（105）、Al_x1Ga_1-x1N/Al_x2Ga_1-x2N多量子阱有源区（106）、极化掺杂复合极性面电子阻挡层（107）和p型Al_x5Ga_1-x5N层（108），所述n型AlGaN层（105）上设置n型欧姆电极（109），所述p型Al_x5Ga_1-x5N层（108）上设置p型欧姆电极（110），所述极化掺杂复合极性面电子阻挡层（107）包括由下至上设置的氮极性面p型Al_x3Ga_1-x3N电子阻挡层（1071）和金属极性面p型Al_x4Ga_1-x4N电子阻挡层（1072），其中0≤x1＜x2，x5≤x3，x4＜1，除氮极性面p型Al_x3Ga_1-x3N电子阻挡层（1071）外其余外延层皆为金属极性；所述氮极性面p型Al_x3Ga_1-x3N电子阻挡层（1071）的厚度为10-30nm，Al组分x3沿生长方向线性增大，x2≤x3＜1；所述金属极性面p型Al_x4Ga_1-x4N电子阻挡层（1072）的厚度为10~30nm，Al组分x4沿生长方向线性减小，且x5≤x4＜1。

2.根据权利要求1所述的一种具有极化掺杂复合极性面电子阻挡层的紫外LED，其特征在于，所述衬底（101）为外延生长出极性、半极性GaN基材料的蓝宝石、碳化硅、硅、氧化锌、氮化镓和氮化铝衬底中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种具有极化掺杂复合极性面电子阻挡层的紫外LED，其特征在于，所述低温AlN成核层（102）的厚度为5~30nm，高温AlN中间层（103）的厚度为50~2000nm，非掺杂AlGaN缓冲层（104）的厚度为50~2000nm，n型AlGaN层（105）的厚度为200~5000nm，Al_x1Ga_1-x1N/Al_x2Ga_1-x2N多量子阱有源区（106）结构中的Al_x1Ga_1-x1N量子阱的阱宽为1~10nm，Al_x2Ga_1-x2N势垒的厚度为1~20nm，重复周期数为1~20，p型Al_x5Ga_1-x5N层（108）的厚度为50~500 nm。

4.根据权利要求1所述的一种具有极化掺杂复合极性面电子阻挡层的紫外LED，其特征在于，所述n型AlGaN层（105）使用Si进行掺杂，电子浓度为1×10¹⁷~1×10²⁰cm^-3；所述极化掺杂复合极性面电子阻挡层（107）使用Mg进行掺杂，空穴浓度为1×10¹⁷~1×10¹⁹cm^-3；所述p型Al_x5Ga_1-x5N层（108）使用Mg进行掺杂，空穴浓度为1×10¹⁷~1×10¹⁹cm^-3。