[发明专利]AlGaN基半导体紫外器件及其制备方法有效
| 申请号： | 202011554637.7 | 申请日： | 2020-12-24 |
| 公开（公告）号： | CN112701196B | 公开（公告）日： | 2023-01-17 |
| 发明（设计）人： | 王巧;刘宁炀;梁锡辉;林丹;胡金花;陈志涛 | 申请（专利权）人： | 广东省科学院半导体研究所 |
| 主分类号： | H01L33/06 | 分类号： | H01L33/06;H01L33/14;H01L33/32;H01L33/00 |
| 代理公司： | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人： | 严诚 |
| 地址： | 510651 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | algan 半导体 紫外 器件 及其 制备 方法 | ||
1.一种AlGaN基半导体紫外器件，其特征在于，所述AlGaN基半导体紫外器件包括衬基底(110)以及在所述衬基底(110)上依次生长的缓冲层(120)、n型电子注入层(130)、AlGaN发光有源层(140)、非均布量子阱结构层(150)、p型AlGaN电子阻挡层(160)、p型空穴注入层(170)和接触层(180)；
其中，所述AlGaN发光有源层(140)包括沿生长方向依次层叠设置的量子阱发光层(141)和量子势垒层(142)，所述量子阱发光层(141)包括AlxGa1-xN，所述量子势垒层(142)包括AlyGa1-yN，其中，0.001≤xy≤1，在生长方向上最后一个所述量子势垒层(142)中，0.01≤xy≤1；
所述非均布量子阱结构层(150)包括AlGaN、且Al组分在生长方向上呈非均匀分布，所述非均布量子阱结构层(150)中，Al组分在生长方向上呈阶梯形式降低，或者Al组分在生长方向上先保持不变、接着呈直线形式降低、最后呈阶梯形式增加，或者Al组分在生长方向上先呈阶梯形式降低、再呈阶梯形式增加，或者Al组分在生长方向上先保持不变、接着呈直线形式降低、最后保持不变；
所述非均布量子阱结构层(150)中最高的Al组分的数值小于所述p型AlGaN电子阻挡层(160)中Al组分的数值；
所述非均布量子阱结构层(150)中最低的Al组分的数值不低于所述量子阱发光层(141)中Al组分的数值。
2.一种AlGaN基半导体紫外器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
在衬基底上依次生长缓冲层、n型电子注入层、AlGaN发光有源层、非均布量子阱结构层、p型AlGaN电子阻挡层、p型空穴注入层和接触层；
其中，所述AlGaN发光有源层包括沿生长方向依次层叠设置的量子阱发光层和量子势垒层，所述量子阱发光层包括AlxGa1-xN，所述量子势垒层包括AlyGa1-yN，其中，0.001≤xy≤1，在生长方向上最后一个所述量子势垒层中，0.01≤xy≤1；
所述非均布量子阱结构层包括AlGaN、且Al组分在生长方向上呈非均匀分布，所述非均布量子阱结构层中，Al组分在生长方向上呈阶梯形式降低，或者Al组分在生长方向上先保持不变、接着呈直线形式降低、最后呈阶梯形式增加，或者Al组分在生长方向上先呈阶梯形式降低、再呈阶梯形式增加，或者Al组分在生长方向上先保持不变、接着呈直线形式降低、最后保持不变；
所述非均布量子阱结构层(150)中最高的Al组分的数值小于所述p型AlGaN电子阻挡层(160)中Al组分的数值；
所述非均布量子阱结构层(150)中最低的Al组分的数值不低于所述量子阱发光层(141)中Al组分的数值。
3.根据权利要求2所述的AlGaN基半导体紫外器件的制备方法，其特征在于，生长所述非均布量子阱结构层包括：
在MOCVD反应腔室中，将温度调节在900℃～1200℃，通过调节Al源流量和Ga源流量随生长时间逐渐变化，生长Al组分在生长方向上呈非均匀分布的所述非均布量子阱结构层。
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