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具有氮化镓量子点的紫外LED的外延结构及其生长方法权利要求

2022/07/16132 作者:佚名
导读:1.《具有氮化镓量子点的紫外LED的外延结构及其生长方法》的特征在于,包括如下步骤:1)在衬底上,从下至上依次生长缓冲层、非掺杂层、N型掺杂层;2)在所述N型掺杂层上生长Q个量子阱结构,每个所述量子阱结构包含量子阱层和量子垒层AlyGa1-yN,并且所述量子阱层包含M个AlxGa1-xN-GaN量子点,其中,1≤Q≤50,1≤M≤10,0<x<1,0<y<1,x<y,且Q、M均为正整数;3)在所述

1.《具有氮化镓量子点的紫外LED的外延结构及其生长方法》的特征在于,包括如下步骤:1)在衬底上,从下至上依次生长缓冲层、非掺杂层、N型掺杂层;2)在所述N型掺杂层上生长Q个量子阱结构,每个所述量子阱结构包含量子阱层和量子垒层AlyGa1-yN,并且所述量子阱层包含M个AlxGa1-xN-GaN量子点,其中,1≤Q≤50,1≤M≤10,0<x<1,0<y<1,x<y,且Q、M均为正整数;3)在所述Q个量子阱结构上,从下至上依次生长电子阻挡层、P型掺杂AlvGa1-vN层和P型掺杂GaN层,其中,0<v<1,v>y。

2.根据权利要求1所述的生长方法,其特征在于,若M=1,则所述步骤2)包括:a.调节温度为900~1200℃,压力为30~200托;通入氢气、三甲基镓、三甲基铝、硅原子以及氨气,生长量子垒层AlyGa1-yN,其中,所述量子垒层AlyGa1-yN的垒宽为2~25纳米;b.通入氢气、三甲基镓、三甲基铝以及氨气,生长所述量子阱层中的AlxGa1-xN,其中所述AlxGa1-xN的阱宽为1~5纳米;c.降温至800~1200℃,压力为30~200托;通入氢气、三甲基镓以及氨气,生长所述量子阱层中的GaN量子点,所述GaN量子点的厚度为1~20个原子层级;d.重复步骤a~cQ次。

3.根据权利要求1所述的生长方法,其特征在于,若2≤M≤10,则所述步骤2)包括:A.调节温度为900~1200℃,压力为30~200托,通入氢气、三甲基镓、三甲基铝、硅原子以及氨气,生长量子垒层AlyGa1-yN,其中,所述量子垒层AlyGa1-yN的垒宽为2~25纳米;B.通入氢气、三甲基镓、三甲基铝以及氨气,生长所述量子阱层中的AlxGa1-xN,其中所述AlxGa1-xN的阱宽为1~5纳米;C.降温至800~1200℃,压力为30~200托,通入氢气、三甲基镓以及氨气,生长所述量子阱层中的GaN量子点,所述GaN量子点的厚度1~20个原子层级;D.重复步骤B~CM次;E.重复步骤A~DQ次。

4.根据权利要求2~3任一所述的生长方法,其特征在于,所述非掺杂层为AltGa1-tN、N型掺杂层为AluGa1-uN,电子阻挡层为AlzGa1-zN,其中,0<t<1,0<u<1,0<z<1,且z>y。

5.根据权利要求4所述的生长方法,其特征在于,所述缓冲层选自氮化镓、氮化铟以及氮化铝中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的生长方法,其特征在于,所述N型掺杂层的掺杂原子为硅原子,所述P型掺杂AlvGa1-vN层和P型掺杂GaN层的掺杂原子为镁原子。

7.根据权利要求6所述的生长方法,其特征在于,所述外延结构的生长设备选自金属有机化学气相沉积设备、分子束外延设备或者氢化物气相外延设备中的一种。

8.根据权利要求7所述的生长方法,其特征在于,所述衬底选自蓝宝石、硅、碳化硅、玻璃、铜、镍和铬中的一种。

9.《具有氮化镓量子点的紫外LED的外延结构及其生长方法》的特征在于,按照上述权利要求1~8所述的生长方法得到。

10.《具有氮化镓量子点的紫外LED的外延结构及其生长方法》包括上述权利要求9所述的具有氮化镓量子点的紫外LED的外延结构。

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