[发明专利]In-Si共掺杂量子阱的AlGaN基深紫外LED外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种In-Si共掺杂量子阱的AlGaN基深紫外LED外延结构，其包括衬底，其特征在于：其还包括低温AlGaN缓冲层、高温AlN层、AlGaN/AlGaN超晶格应力缓冲层、n型AlGaN层、有源发光区AlGaN/AlGaN多量子阱、电子阻挡p型AlGaN层、电流扩展p型AlGaN层和p型GaN接触层；所述衬底、低温AlGaN缓冲层、高温AlN层、AlGaN/AlGaN超晶格应力缓冲层、n型AlGaN层、有源发光区AlGaN/AlGaN多量子阱、电子阻挡p型AlGaN层、电流扩展p型AlGaN层和p型GaN接触层按从下至上的顺序依次分布，所述有源发光区AlGaN/AlGaN多量子阱包括周期性重复叠设的垒层和阱层，所述阱层进行In-Si共掺杂。

2.根据权利要求1所述In-Si共掺杂量子阱的AlGaN基深紫外LED外延结构，其特征在于：所述衬底为蓝宝石或者AlN单晶。

3.根据权利要求1所述In-Si共掺杂量子阱的AlGaN基深紫外LED外延结构，其特征在于：所述的有源发光区AlGaN/AlGaN多量子阱的量子垒的组分为40-65％。

4.根据权利要求1所述In-Si共掺杂量子阱的AlGaN基深紫外LED外延结构，其特征在于：所述的有源发光区AlGaN/AlGaN多量子阱的量子阱的组分为40-65％。

5.根据权利要求1所述In-Si共掺杂量子阱的AlGaN基深紫外LED外延结构，其特征在于：所述的垒层和阱层的厚度为1-20nm。

6.一种权利要求1-5中任意一项所述的In-Si共掺杂量子阱的AlGaN基深紫外LED外延结构的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)清洁处理：对衬底进行清洁处理；

(2)生长低温AlN缓冲层：在所述衬底上生长出低温AlN缓冲层；

(3)生长高温AlN层：在所述低温AlN缓冲层上生长出高温AlN层；

(4)生长AlGaN/AlGaN超晶格应力调控层：在所述高温AlN层上生长出AlGaN/AlGaN超晶格应力调控层；

(5)生长n型AlGaN层：在所述AlGaN/AlGaN超晶格应力调控层上生长出n型AlGaN层；

(6)生长有源发光区AlGaN/AlGaN多量子阱：在温度1100～1400℃、压力20～80torr、V/III比为100～4000、H₂和N₂混合气作为载气，在所述n型AlGaN层上生长出有源发光区AlGaN/AlGaN多量子阱，量子阱周期数为4～8个，在生长阱层过程中的通入In源和SiH4源，进行共掺杂；

(7)生长电子阻挡p型AlGaN层：在所述有源发光区AlGaN/AlGaN多量子阱上生长出电子阻挡p型AlGaN层；

(8)生长电流扩展p型AlGaN层：在所述电子阻挡p型AlGaN层上生长出电流扩展p型AlGaN层；

(9)生长p型GaN接触层：在所述电流扩展p型AlGaN层上生长出p型GaN接触层，获得In-Si共掺杂量子阱的AlGaN基深紫外LED外延结构；

(10)退火：对In-Si共掺杂量子阱的AlGaN基深紫外LED外延结构进行退火处理。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)包括以下步骤：将所述衬底在温度1200～1400℃、压力75～200torr、H₂和N₂混合气作为载气的条件下，清洗处理1-10分钟。