[发明专利]一种n‑SiC衬底AlGaN基垂直结构谐振腔紫外LED芯片及制备方法

摘要

一种n‑SiC衬底AlGaN基垂直结构谐振腔紫外LED芯片及其制备方法，属于半导体发光器件领域。其依次由下电极层、n‑SiC衬底、n‑Alx0Ga1‑x0N导电缓冲层、n‑AlGaN基DBR下反射层、n‑Alx1Ga1‑x1N电流扩展层、AlGaN基极化诱导隧道结、p‑Alx2Ga1‑x2N空穴注入层、AlGaN基量子阱有源区、n‑Alx3Ga1‑x3N电子注入层、n‑AlGaN基DBR上反射层和上电极层构成，0.1≤x0、x1、x2、x3≤0.9。采用与AlGaN晶格更匹配的SiC衬底，改善AlGaN质量，提高内量子效率；利用谐振腔结构，增强TE模偏振光，提高器件光提取效率；通过隧道结实现结构倒置，减弱了极化电场的影响，提高量子阱内载流子复合发光效率。本发明进一步拓展了半导体紫外发光器件的应用范围。

主权项

一种n‑SiC衬底AlGaN基垂直结构谐振腔紫外LED芯片，其依次由下电极层(11)、n‑SiC衬底(1)、n‑Alx0Ga1‑x0N导电缓冲层(2)、n‑AlGaN基DBR下反射层(3)组成，其特征在于：在n‑AlGaN基DBR下反射层(3)上还生长有n‑Alx1Ga1‑x1N电流扩展层(4)、AlGaN基极化诱导隧道结(5)、p‑Alx2Ga1‑x2N空穴注入层(6)、AlGaN基量子阱有源区(7)、n‑Alx3Ga1‑x3N电子注入层(8)、n‑AlGaN基DBR上反射层(9)和上电极层(10)，0.1≤x0、x1、x2、x3≤0.9；其中，n‑AlGaN基DBR由n‑Alx4Ga1‑x4N层和n‑Alx5Ga1‑x5N层交替生长组成，0.1≤x4、x5≤0.9，且x4≠x5，上反射层(9)中DBR的对数为15～20对，反射率为75％～80％；下反射层(3)中DBR对数为30～50对之间，反射率为95％以上；AlGaN基极化诱导隧道结(5)由下至上依次由n‑Alx6Ga1‑x6N层(12)、Alx7Ga1‑x7N极化诱导层(13)和p‑Alx6Ga1‑x6N层(14)构成，其中0.1≤x6＜x7≤0.9；AlGaN基量子阱有源区(7)由阱层Alx8Ga1‑x8N和垒层Alx9Ga1‑x9N交替生长组成，对数在3～5对之间，0≤x8＜x9≤0.9。