[发明专利]一种新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法

说明书

本发明公开了一种新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法，通过在紫外LED的p型隧穿接触层表面形成AlN/InGaN超晶格隧穿异质结构，以改善空穴重金属电极向氮化物材料中注入的效率，以推动氮化物基紫外LED的效率提升与应用。

技术领域

本发明涉及光电子器件技术领域，尤其涉及的是一种新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法。

背景技术

紫外发光二极管（light emitting diode，以下简称LED），因其波长短、光子能量高、光束均匀等优点，在物理杀菌、高显色指数的照明以及高密度光存储等领域有着重要的应用。目前，大量的研究已经在晶体质量、高A1组分和短波长结构设计等技术方面取得了重要突破，成功制备300纳米以下的深紫外LED器件，实现毫瓦级的功率输出，并在可靠性方面取得很大进展。

但是，现有的紫外LED存在空穴重金属电极向氮化物材料中注入效率低的问题，在一定程度上限制了氮化物基紫外LED的效率提升与应用。

因此，现有的技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法，以改善空穴重金属电极向氮化物材料中注入的效率。

本发明的技术方案如下：一种新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法，其中，具体包括以下步骤：

S1：在紫外LED的p型氮化物层表面铺设第一石墨烯层；

S2：通过外延的方式在第一石墨烯层表面生长AlN（氮化铝）层；

S3：利用AlN原子的扩散，在第一石墨烯层与p型氮化物层之间形成AlN二维材料，且对该AlN二维材料进行n型掺杂；

S4：去除第一石墨烯层；

S5：在二维AlN表面铺设一层第二石墨烯层；

S6：在第二石墨烯层的表面外延生长p型掺杂的InGaN（铟镓氮）层，使得InGaN原子扩散到AlN层与第二石墨烯层之间的界面形成InGaN二维材料；

S7：去除第二石墨烯层；

S8：在二维InGaN表面铺设一层第三石墨烯层；

S9：在第三石墨烯层的表面外延生长n型掺杂的AlN层，使得AlN原子扩散到InGaN层与第三石墨烯层之间的界面形成AlN二维材料；

S10：多次循环执行步骤S5至步骤S9，以在紫外LED的p型隧穿接触层表面形成AlN/InGaN超晶格隧穿异质结构。

所述的新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法，其中，所述石墨烯层是多层二维材料，1≤石墨烯层的层数1000。

所述的新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法，其中，所述石墨烯层是n型掺杂材料。

所述的新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法，其中，所述石墨烯层的掺杂浓度为10⁵cm^-3到10²⁰cm^-3之间。

所述的新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法，其特征在于，所述S10中，循环执行步骤S5至步骤S9的次数大于1小于1000。

所述的新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法，其中，所述的AlN二维材料为n型掺杂。

所述的新型的紫外LED的p型隧穿接触层外延方法，其中，所述n型掺杂杂质为Si杂质或Zn杂质，掺杂浓度为10⁵cm^-3到10²⁰cm^-3之间。