[发明专利]一种GaN基LED光源及其制备方法

权利要求书

1.一种GaN基LED光源的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

衬底取样，并用浓磷酸溶液对所述衬底的表面进行预处理；

在所述衬底的上表面依次沉积GaN缓冲层、p-GaN势垒层，其中，所述p-GaN势垒层的厚度为5 nm ~ 20 nm，掺杂浓度为10¹⁸ cm^-3~ 10²⁰ cm^-3，掺杂元素为Mg；

在所述p-GaN势垒层的上表面沉积本征In_xGa_1-xN层，其中，In组分中x值的变化范围为0.1 ~ 0.6；

在所述本征In_xGa_1-xN层的上表面沉积本征GaN势垒层；

在所述本征GaN势垒层的上表面沉积厚度为1 nm ~10 nm的氧化物介质层，所述氧化物介质层为Al₂O₃层、MgO层或SiO₂层；

先在所述氧化物介质层的上表面淀积一层磁性金属层，再在所述磁性金属层的中心位置采用紫外光刻技术和湿法刻蚀技术制得一金属台阶图案；

在垂直于所述GaN缓冲层的方向，外加一用于调节光偏振方向的磁场，从而制得GaN基LED光源。

2.一种GaN基LED光源，由权利要求1的制备方法制得，其特征在于：所述GaN基LED光源包括位于底部的衬底，以及从下至上依次沉积在所述衬底上的GaN缓冲层、p-GaN势垒层、本征In_xGa_1-xN层、本征GaN势垒层和厚度为1 nm ~10 nm的氧化物介质层，所述本征In_xGa_1-xN层中In组分的x值变化范围为0.1 ~ 0.6，所述p-GaN势垒层的厚度为5 nm ~ 20 nm、掺杂浓度为10¹⁸ cm^-3~ 10²⁰ cm^-3、掺杂元素为Mg；所述氧化物介质层为Al₂O₃层、MgO层或SiO₂层，所述氧化物介质层上的中心位置处设有一磁性金属制成的金属台阶图案，且在垂直于所述GaN缓冲层的方向外加有用于调节光偏振方向的磁场。

3.根据权利要求2所述的GaN基LED光源，其特征在于：所述GaN缓冲层的厚度为0.1~2。

4.根据权利要求2所述的GaN基LED光源，其特征在于：所述本征In_xGa_1-xN层的厚度为5nm~ 30 nm。

5.根据权利要求2所述的GaN基LED光源，其特征在于：所述本征GaN势垒层的厚度为5nm ~ 20 nm。

6.根据权利要求2所述的GaN基LED光源，其特征在于：所述磁性金属层的厚度为10 nm~ 100 nm，所述磁性金属层至少包括Fe、Co、Ni中的一种。

7.根据权利要求2所述的GaN基LED光源，其特征在于：所述磁场的磁场强度为-1T ~1T。

8.根据权利要求2所述的GaN基LED光源，其特征在于：所述衬底为硅衬底或蓝宝石衬底。