[发明专利]一种脉冲掺杂电子阻挡层的深紫外LED及其制备方法

权利要求书

1.一种脉冲掺杂电子阻挡层的深紫外LED，其特征在于，所述脉冲掺杂电子阻挡层的深紫外LED由下至上依次设置有蓝宝石衬底、AlN本征层、n型AlGaN电子注入层、电流扩展层、量子阱有源层、脉冲掺杂电子阻挡层、p型AlGaN注入层和p型GaN接触层；

所述脉冲掺杂电子阻挡层为四种反应源循环交替通入后生长得到，每次通入一种反应源，四种所述反应源包括Al源、Ga源、Mg源及氨气，并且所述Al源、Ga源两者需要近邻通入；所述脉冲掺杂电子阻挡层的厚度为1～50nm；所述脉冲掺杂电子阻挡层为单层AlGaN掺Mg结构。

2.根据权利要求1中所述的脉冲掺杂电子阻挡层的深紫外LED，其特征在于，所述脉冲掺杂电子阻挡层的生长过程中，所述Al源为三甲基铝，所述Ga源为三甲基镓，Mg源为二茂镁。

3.根据权利要求1中所述的脉冲掺杂电子阻挡层的深紫外LED，其特征在于，所述脉冲掺杂电子阻挡层的深紫外LED还包括n电极和p电极；

所述n型AlGaN电子注入层与电流扩展层之间形成台阶状结构，且所述n型AlGaN电子注入层的面积大于所述电流扩展层的面积，所述p电极设置于所述p型GaN接触层上，所述n电极设置于所述n型AlGaN电子注入层台阶结构处。

4.一种如权利要求1～3中任一所述脉冲掺杂电子阻挡层的深紫外LED的制备方法，其特征在于，其步骤包括：

在400～800℃条件下，于蓝宝石衬底上生长AlN本征层中的低温缓冲层，厚度为10～50nm；

升温至1200～1400℃，于AlN本征层中的缓冲层上生长AlN本征层，所述AlN本征层的总厚度为500～4000nm；

降温至800～1200℃，于所述AlN本征层上生长n型AlGaN电子注入层，其中Al组分百分数为20～90％，厚度为500～4000nm；

降温至700℃～1100℃，于所述n型AlGaN电子注入层上依次生长电流扩展层和量子阱有源层，所述n型AlGaN电子注入层与电流扩展层之间形成台阶状结构，所述量子阱有源层的势垒厚度为5～30nm且势垒中Al组分百分数为20～100％，势阱厚度为0.1～5nm，且势阱中Al组分百分数为0.1％～80％；

降温至700℃～1100℃，于所述量子阱有源层上生长脉冲掺杂电子阻挡层，以时间上分离的方式分别通入后进行生长，每次通入一种反应源，所述反应源包括Al源、Ga源、Mg源及氨气，所述脉冲掺杂电子阻挡层厚度为1～50nm，且其中Al组分百分数为40～100％；

在700～1100℃条件下，于所述脉冲掺杂电子阻挡层上生长p型AlGaN注入层，Al组分百分数为0.1～100％，厚度为1～50nm，并采用Mg作为p型掺杂剂；

在400～900℃条件下，于所述p型AlGaN注入层上生长p型GaN接触层，厚度为1～20nm，并采用Mg作为p型掺杂剂；

于所述p型GaN接触层上设置p电极，于所述n型AlGaN电子注入层台阶结构处设置n电极。

5.根据权利要求4中所述脉冲掺杂电子阻挡层的深紫外LED的制备方法，其特征在于，所述脉冲掺杂电子阻挡层的生长过程中，所述Al源为三甲基铝，所述Ga源为三甲基镓，Mg源为二茂镁。

6.根据权利要求4中所述脉冲掺杂电子阻挡层的深紫外LED的制备方法，其特征在于，所述于所述量子阱有源层上生长脉冲掺杂电子阻挡层的具体步骤为：

(1)通入Al源1～60秒；

(2)停止Al源通入，并通入Ga源1～60秒；

(3)停止Ga源通入，并通入Mg源1～60秒；

(4)停止Mg源通入，并通入氨气1～60秒后，生长停止1～60秒，完成一个周期的生长过程；

(5)循环重复步骤(1)～(4)，进行1～200个周期的生长。