CN115621390A - p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管和激光器及其制备方法 - Google Patents
p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管和激光器及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115621390A CN115621390A CN202211245706.5A CN202211245706A CN115621390A CN 115621390 A CN115621390 A CN 115621390A CN 202211245706 A CN202211245706 A CN 202211245706A CN 115621390 A CN115621390 A CN 115621390A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- prepared
- nio
- value
- cover layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 63
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 23
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 23
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 22
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 20
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 19
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 12
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 43
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 43
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 12
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 10
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical group N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910018885 Pt—Au Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 6
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 6
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical group C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical group C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 5
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- -1 etc. Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N endo-cyclopentadiene Natural products C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001748 luminescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910002059 quaternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/14—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
- H01S5/3214—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities comprising materials from other groups of the Periodic Table than the materials of the active layer, e.g. ZnSe claddings and GaAs active layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
一种p‑NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管和激光器及其制备方法，属于半导体发光器件及其制备技术领域。器件依次由衬底、AlyGa1‑yN外延下限制层、AlxGa1‑xN材料多量子阱有源发光层、AlzGa1‑zN电子限制层、盖层、上电极和下电极构成；盖层是p‑NiO，空穴浓度可高达1018～1020/cm3。本发明利用p‑NiO高空穴浓度、低电阻率和低折射率的特点，可以形成器件的良好空穴注入和对光形成良好限制，具有工作电压低、发光效率高，激光器易室温连续激射等优点，可提供一种比仅用AlGaN材料系波长更短的紫外光发光管和激光器。
Description
技术领域
本发明属于半导体发光器件及其制备技术领域，具体涉及一种p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管和激光器及其制备方法。
背景技术
紫外光发光管和激光器在信息存储、生物和医疗以及军事等领域有广泛的应用。目前这一波段的半导体发光管和激光器主要是GaN材料系制备的。
然而GaN材料系紫外光半导体发光管和激光器的有源区是含Al的AlGaN材料，为了对有源区的光和载流子进行良好的限制，有源区上面的电子限制层和盖层(光限制层暨空穴注入层)必须采用Al组分含量更高的AlGaN材料。由于Mg受主在p-AlGaN中的电离能随着Al组分的增加而增加，因此高Al组分AlGaN的电阻很大，发光管和激光器的工作电压较高，这样制得的紫外光激光器很难激射，即使激射，实现室温连续工作也很困难，制得的紫外光发光管光效也较低。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述GaN材料系紫外光发光管和激光器的困难，利用p-NiO的高空穴浓度、低电阻率和低折射率特性，提供一种以p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光发光管和激光器及其制备方法。本发明制备的p-NiO空穴浓度可高达1018～1020/cm3，电阻率非常低，仅2～4Ω·cm(见表1)，同时NiO的折射率和AlN相差无几，完全可以对x值在0.7以下的AlxGa1-xN有源发光层发射的光进行限制，以提高发光管光效，实现激光器件的低电压激光输出。
本发明的技术方案是：
本发明所设计的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光发光管(见附图1和附图说明)，依次由衬底1、衬底1上面制备的GaN缓冲层12、GaN缓冲层12上制备的n型掺Si(载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3)的AlyGa1-yN外延下限制层(光、空穴限制层暨电子注入层)2、AlyGa1-yN下限制层2上面制备的相互分立的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3和下电极7、AlxGa1-xN材料有源发光层3上面制备的p型掺Mg(载流子浓度范围为1×1017/cm3～5×1018/cm3)的AlzGa1-zN电子限制层4、AlzGa1-zN电子限制层4上制备的盖层(光限制层暨空穴注入层)5、盖层5上面制备的上电极6构成，其特征在于：衬底1是Al2O3或Si晶体片；盖层(光限制层暨空穴注入层)5是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3。
为了进一步减少串联电阻，同时简化工艺过程，本发明设计了一种p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)兼作电子限制层的AlGaN紫外光发光管(见附图2和附图说明)，依次由衬底1、衬底1上面制备的GaN缓冲层12、GaN缓冲层12上制备的n型掺Si(载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3)的AlyGa1-yN外延下限制层(光、空穴限制层暨电子注入层)2、AlyGa1-yN下限制层2上面制备的相互分立的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3和下电极7、AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3上制备的盖层5、盖层5上面制备的上电极6构成，其特征在于：衬底1是Al2O3或Si晶体片；盖层5是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3。
本发明所设计的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光激光器(见附图3和附图说明)，依次由衬底1、衬底1上制备的掺Si(载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3)的n型AlyGa1-yN外延下限制层(光、空穴限制层暨电子注入层)2、AlyGa1-yN下限制层2上制备的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3、AlxGa1-xN材料有源发光层3上面制备的掺Mg(载流子浓度范围为1×1017/cm3～5×1018/cm3)的p型AlzGa1-zN电子限制层4、AlzGa1- zN电子限制层4上制备的盖层(光限制层暨空穴注入层)5、盖层5上面制备的上电极6、衬底1下面制备的下电极7构成，其特征在于：衬底1是n型的SiC或n型的GaN晶体片(载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3)；盖层(光限制层暨空穴注入层)5是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3；由外延片解理的前、后端面构成前反射镜8和后反射镜9，激光器的光在有源发光层3产生后由盖层5下面的前反射镜8和后反射镜9出光。
进一步地，为了将注入激光器的电流限制在一个面积较小的条形区域，以降低阈值。本发明提出一种脊台条形结构的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光激光器(见附图4和附图说明)，依次由衬底1、衬底1上面制备的掺Si(载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3)的n型AlyGa1-yN外延下限制层(光、空穴限制层暨电子注入层)2、AlyGa1-yN下限制层2上面制备的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3、AlxGa1-xN材料有源发光层3上面制备的掺Mg(载流子浓度范围为1×1017/cm3～5×1018/cm3)的p型AlzGa1-zN电子限制层4、衬底1下面制备的下电极7构成，其特征在于：衬底1是n型的SiC或n型的GaN晶体片(载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3)；在AlzGa1-zN电子限制层4上面制备有脊台条形结构的盖层(光限制层暨空穴注入层)5，盖层(光限制层暨空穴注入层)5是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3；在盖层5上制备有二氧化硅电流隔离层10，在脊台条形盖层5台顶部的二氧化硅电流隔离层10上制备出条形电流限制窗口11，在二氧化硅电流隔离层10和条形电流限制窗口11上制备的上电极6，上电极6通过条形电流限制窗口11接触到盖层5，从而进行电流注入；由外延片沿与盖层5的条形方向垂直平面解理的前、后端面构成前反射镜8和后反射镜9，激光器的光在有源发光层3产生后由脊台条形盖层5下面的前反射镜8和后反射镜9出光。
更进一步地，为了将注入激光器的电流限制在一个面积较小的条形区域，以降低阈值，同时又可以大面积欧姆接触改善器件热特性。本发明提出一种内条形(二氧化硅隔离内条形电流限制窗口)结构的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光激光器(见附图5和附图说明)，依次由衬底1、衬底1上面制备的掺Si(载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3)的n型AlyGa1-yN外延下限制层(光、空穴限制层暨电子注入层)2、AlyGa1-yN下限制层2上面制备的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3、AlxGa1-xN材料有源发光层3上面制备的掺Mg(载流子浓度范围为1×1017/cm3～5×1018/cm3)的p型AlzGa1-zN电子限制层4、衬底1下面制备的下电极7构成，其特征在于：衬底1是n型的SiC或n型的GaN晶体片(载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3)；在AlzGa1-zN电子限制层4上制备有二氧化硅电流隔离层10，在二氧化硅电流隔离层10上制备出条形电流限制窗口11，在二氧化硅电流隔离层10和条形电流限制窗口11上面制备盖层(光限制层暨空穴注入层)5，盖层(光限制层暨空穴注入层)5是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3；盖层5通过条形电流限制窗口11接触到AlzGa1-zN电子限制层4，从而进行电流注入；在盖层5上面制备有上电极6，从而形成大面积欧姆接触；由外延片沿与条形电流限制窗口11的条形方向垂直平面解理的前、后端面构成前反射镜8和后反射镜9，激光器的光在有源发光层3产生后由条形电流限制窗口11下面的前反射镜8和后反射镜9出光。
制备方法：p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光发光管和激光器的GaN缓冲层12、AlyGa1-yN外延下限制层(光、空穴限制层暨电子注入层)2、AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3和AlzGa1-zN电子限制层4可采用目前工艺较成熟的常规MOCVD(金属有机化合物化学气相沉淀)工艺进行外延生长制备。目前MOCVD方法制备p-NiO薄膜材料的工艺还不成熟，所以p-NiO盖层5用磁控溅射方法进行制备。制备上电极6的材料可用Au或Ni-Au、Ti-Au、Zn-Au或Pt-Au等单一金属或二元合金材料，也可以用Ti-Pt-Au、Ti-Ni-Au或Ni-Pt-Au等三元合金及Ti-Al-Ni-Au四元合金材料，制备的方法可采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控激射方法制备；然后可用手工研磨或磨片机研磨等常规工艺将衬底1进行减薄至80～150微米；下电极7材料也可用Au、Ni、Ni-Au、Ti-Au、Zn-Au或Pt-Au等单一金属或二元合金材料，也可以用Ti-Pt-Au、Ti-Ni-Au或Ni-Pt-Au等三元合金及Ti-Al-Ni-Au四元合金材料，制备的方法可采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控激射方法制备，上、下电极的材料一般情况下是不同的；对于激光器的制备：脊台条形盖层5的制备，外延片制备好后，先溅射一层p-NiO盖层，然后光刻，用光刻胶掩蔽，用热稀硫酸刻蚀p-NiO盖层使之形成脊台条形，稀硫酸的配比是硫酸：水为20：100(体积比)，加热到60℃；这种腐蚀液仅能腐蚀p-NiO盖层5，而不腐蚀AlzGa1-zN电子限制层4；所以脊台条形盖层5的制备选用这种腐蚀液刻蚀，而不用常规的等离子刻蚀技术刻蚀。二氧化硅电流隔离层10可采电子束蒸镀或硅烷热分解淀积或磁控溅射等常规技术制备；电流限制窗口11的制备用常规的光刻和二氧化硅腐蚀技术或用光刻胶剥离(life off)技术制备；最后，沿衬底的
或
面将蒸镀好上、下电极的外延芯片解理成宽度为100微米～2毫米的巴条(注意制备的脊台条形盖层5或电流限制窗口11的条形方向需要和这个解理面方向相垂直)，再将巴条锯切成宽100微米～500微米的管芯，这样就制备成了长方型(矩形)激光器管芯，外延片解理后的前、后端面构成前反射镜8和后反射镜9，器件在前反射镜8和后反射镜9出光，巴条的宽度就是激光器谐振腔的腔长，脊台条形盖层5及条形电流限制窗口11的条形方向和外延片解理的前、后端面相垂直；管芯制备好后，将管芯倒装，即将上电极6焊接在热沉或支架上，下电极7用引线键合在支架的另一个电极上，这样便制成了激光器件。
本发明所述的以p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光发光管和激光器的制备方法，其特征在于：AlyGa1-yN外延下限制层2、AlxGa1-xN材料有源发光层3和AlzGa1-zN电子限制层4使用MOCVD方法进行制备，p-NiO盖层5用磁控溅射方法进行制备，上电极6和下电极7采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控激射方法制备。
本发明的效果和益处是：
本发明制备的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光发光管和激光器利用了p-NiO高空穴浓度、低电阻率、带隙宽和有比AlGaN材料折射率低的特点，使器件有良好的光限制层和空穴注入，又可以降低器件的串联电阻和工作电压，可获得比仅用AlGaN材料系波长更短的新型紫外光发光管和激光器；同时提高器件输出功率，拓展了器件的应用范围。
附图说明
图1：实施例1制备的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光发光管结构示意图。
图2：实施例2制备的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)兼作电子限制层的AlGaN紫外光发光管结构示意图。
图3：实施例3制备的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光激光器结构示意图。
图4：实施例4制备的脊台条形的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光激光器构示意图。
图5：实施例5制备内条形结构的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光激光器结构示意图。
图6：实施例1所述的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管的电压-电流特性曲线。由电压-电流特性曲线的斜率可以看出器件串联电阻较小，说明p-NiO电阻率很低。
图7：实施例1所述的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管的电注入发光谱图。可以看出器件有较好的发光特性。
图8：实施例3所述的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光激光器的电注入激射光谱图，其中图8(a)为不同电流时激射谱图，图8(b)为工作电压4.5V、电流60mA时的激射谱图，可以看出其激射峰值波长都在紫外波段的360nm左右。说明这种结构器件的可行性。
表1：实施例所述不同温度下溅射的NiO薄膜样品霍尔测试结果
图中各部分的名称为：衬底1、AlyGa1-yN外延下限制层2、AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3、AlzGa1-zN电子限制层4、盖层(光限制层暨空穴注入层)5、上电极6、下电极7、前反射镜8、后反射镜9、二氧化硅电流隔离层10、条形电流限制窗口11、缓冲层12。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例和实施工艺。
实施例1：
p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光发光管见附图1。其制备过程为，采用Al2O3晶体片为衬底1，由于Al2O3晶体和高温制备的GaN晶体的晶格失配较大，所以首先要用MOCVD低温(550℃)生长一层20nm厚的不掺杂GaN缓冲层12，然后再用常规MOCVD工艺在GaN缓冲层12上依次外延生长2微米厚的n型(掺Si，载流子浓度为4×1018/cm3)AlyGa1-yN外延下限层2、不掺杂的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3及p型(掺Mg，载流子浓度为1×1017/cm3)AlzGa1-zN电子限制层4；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1-x2N交替构成，其量子阱阱层Alx1Ga1-x1N为3nm厚，其Al组分x1值可根据所制备器件的波长在0～0.7之间选择，量子阱垒层Alx2Ga1-x2N的Al组分x2值比阱层的x1值大0.05～0.2，厚度5nm；我们初步试验选择量子阱的阱层x1值为0.52(波长为275.5nm左右)，量子阱的垒层x2值为0.62，初步试验选取量子阱的对数为3(可以为2～5对)；AlyGa1-yN外延下限层2的Al组分y值和AlzGa1-zN电子限制层4的Al组分z值均需比x1值大0.1～0.5，AlzGa1-zN电子限制层4厚度为20nm；我们初步试验选择y值为0.62，z值为0.7；MOCVD工艺采用的MO源为：铝源是三甲基铝(TMAl)，镓源是三甲基镓(TMGa)，氮源是氨气(NH3)，掺杂的硅源是硅烷(SiH4)，掺杂的镁源是二茂镁(Cp2Mg)，生长温度根据Al含量的多少有一点变化，Al含量为0.52的Al0.52Ga0.48N量子阱阱层生长温度为1065℃，Al含量为0.62的Al0.62Ga0.38N量子阱垒层和外延下限层2生长温度为1072℃，Al含量为0.7的Al0.7Ga0.3N电子限制层生长温度为1080℃；由于p-NiO盖层5的掺杂浓度很高(1019/cm3～1020/cm3)，所以p型(掺Mg)AlzGa1-zN电子限制层4的掺杂浓度低一些就可以，为1×1017/cm3即可；外延片制备好后采用磁控溅射方法在AlzGa1-zN电子限制层4上面制备p-NiO盖层5；磁控溅射p-NiO盖层5采用的靶源为NiO加质量分数2％Li2O的陶瓷靶，表1为不同温度下溅射的NiO薄膜样品霍尔测试结果，我们初步试验选取温度为150℃，p-NiO盖层5厚度为200nm；然后，用常规的等离子刻蚀技术光刻刻蚀去掉部分区域的p-NiO盖层5、AlzGa1-zN电子限制层4和AlxGa1-xN有源发光层3，在这部分区域露出AlyGa1-yN外延下限层2；再利用光刻胶掩蔽剥离技术(Lift of)在这露出AlyGa1-yN外延下限层2的部分区域蒸镀Ti/Al/Ni/Au制备下电极7，对应厚度为20nm/120nm/50nm/100nm；然后，再利用光刻胶掩蔽剥离技术在p-NiO盖层5的部分区域蒸镀Au制备上电极6，其厚度约为300纳米；再在惰性气体保护合金退火，退火温度为450℃，时间3分钟，最后划片制成管芯。
图6：为本实施例所述的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管的电压-电流特性曲线。图7：为实施例所述的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管的电注入发光谱图。
实施例2：
p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)兼作电子限制层的的AlGaN紫外光发光管见附图2。其制备过程为，采用Al2O3晶体片为衬底1，由于Al2O3晶体和高温制备的GaN晶体的晶格失配较大，所以首先要用MOCVD低温(550℃)生长一层20nm厚的不掺杂GaN缓冲层12，然后再用常规MOCVD工艺在GaN缓冲层12上依次外延生长2微米厚的n型(掺Si，载流子浓度为4×1018/cm3)AlyGa1-yN外延下限层2、不掺杂的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1-x2N交替构成，其量子阱阱层Alx1Ga1-x1N为3nm厚，其Al组分x1值可根据所制备器件的波长在0～0.7之间选择，量子阱垒层Alx2Ga1-x2N的Al组分x2值比阱层的x1值大0.05～0.2，厚度5nm；我们初步试验选择x1值为0.52(波长为275.5nm左右)和x2值为0.62；AlyGa1-yN外延下限层2的Al组分y值比x1值大0.1～0.5；我们初步试验选择y值为0.62；MOCVD工艺采用的MO源为：铝源是三甲基铝(TMAl)，镓源是三甲基镓(TMGa)，氮源是氨气(NH3)，掺杂的硅源是硅烷(SiH4)，生长温度根据Al含量的多少有一点变化，Al含量为0.52的Al0.52Ga0.48N量子阱阱层生长温度为1065℃，Al含量为0.62的Al0.62Ga0.38N量子阱垒层和外延下限层2生长温度为1072℃；外延片制备好后采用磁控溅射方法在AlxGa1-xN量子阱有源层发光层3上面制备p-NiO盖层5；磁控溅射p-NiO盖层5采用的靶源为NiO加质量分数2％Li2O的陶瓷靶，表1为不同温度下溅射的NiO薄膜样品霍尔测试结果，我们初步试验选取温度为150℃，p-NiO盖层5厚度为200nm；然后，用常规的等离子刻蚀技术光刻刻蚀去掉部分区域的p-NiO盖层5、AlxGa1-xN有源发光层3，在这部分区域露出AlyGa1-yN外延下限层2；再利用光刻胶掩蔽剥离技术(Lift of)在这露出AlyGa1-yN外延下限层2的部分区域蒸镀Ti/Al/Ni/Au制备下电极7，对应厚度为20nm/120nm/50nm/100nm；然后，再利用光刻胶掩蔽剥离技术在p-NiO盖层5的部分区域蒸镀Au制备上电极6，其厚度约为300纳米；再在惰性气体保护合金退火，退火温度为450℃，时间3分钟，最后划片制成管芯。
实施例3：
p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光激光器见附图3。其制备过程为，采用n型GaN晶体片(载流子浓度5×1018/cm3)为衬底，用目前成熟的常规MOCVD工艺在GaN晶体片衬底上外延生长2微米的n型(掺Si，载流子浓度4×1018/cm3)AlyGa1-yN外延下限层2、不掺杂的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3及p型(掺Mg，载流子浓度为1×1017/cm3)AlzGa1-zN电子限制层4；外延片制备好后采用磁控溅射方法在AlzGa1-zN电子限制层4上制备p-NiO盖层5；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1-x2N交替构成，其量子阱阱层Alx1Ga1-x1N为3nm厚，其Al组分x1值可根据所制备器件的波长在0～0.7之间选择，量子阱垒层Alx2Ga1-x2N的Al组分x2值比阱层的x1值大0.05～0.2，厚度5nm；我们初步试验选择x1值为0(波长为360nm左右)和x2值为0.07；AlyGa1-yN外延下限层2的Al组分y值和AlzGa1-zN电子限制层4的Al组分z值均需比x1值大0.1～0.5，AlzGa1-zN电子限制层4厚度为20nm；我们初步试验选择y值和z值为0.2，AlyGa1-yN外延下限层2的掺杂浓度为4×1018/cm3；MOCVD工艺在GaN晶体片衬底上外延生长n型(掺Si)AlyGa1-yN外延下限层2、不掺杂的AlxGa1- xN材料多量子阱有源发光层3及p型(掺Mg)AlzGa1-zN电子限制层4采用的MO源为：铝源是三甲基铝(TMAl)，镓源是三甲基镓(TMGa)，氮源是氨气(NH3)，掺杂的硅源是硅烷(SiH4)，掺杂的镁源是二茂镁(Cp2Mg),生长温度根据Al含量的多少有一点变化，Al含量为零的GaN生长温度为1030℃，Al含量为0.07的Al0.07Ga0.93N量子阱垒层生长温度为1035℃，Al含量为0.2的Al0.2Ga0.8N的外延下限层2和电子限制层4生长温度为1044℃；由于p-NiO盖层5的掺杂浓度很高(1019/cm3)，所以p型(掺Mg)AlzGa1-zN电子限制层4的掺杂浓度低一些就可以，为1×1017/cm3即可；磁控溅射p-NiO盖层5采用的靶源为NiO加质量分数2％Li2O的陶瓷靶，表1为不同温度下溅射的NiO薄膜样品霍尔测试结果，我们初步试验选取温度为150℃，p-NiO盖层5厚度为200nm；然后用热蒸发台或电子束蒸发台蒸镀金属在p-NiO盖层5上面制备的上电极6；然后，将衬底减薄至90微米，再在衬底面蒸镀金属下电极7，然后在惰性气体保护下合金退火，退火温度为450℃，时间3分钟；最后，沿衬底1的
或
面将蒸镀好上、下电极的外延芯片解理成宽度为1000微米的巴条，再将巴条锯切成宽300微米的管芯，这样就制备成了长方型(矩形)激光器管芯，外延片解理的前、后端面构成前反射镜8和后反射镜9，器件在前反射镜8和后反射镜9出光，原来的巴条宽度就是激光器谐振腔的腔长；上电极6材料用Au，其厚度均约为300纳米，下电极7材料用Ti/Al/Ni/Au，对应厚度为20nm/120nm/50nm/100nm。
在本实施例实施初期我们为了检验p-NiO盖层对AlxGa1-xN有源区的空穴注入效果，制备了一种简化的器件结构。这种结构x1值选择为0，制备了一个由p-NiO盖层和n-GaN有源层构成的简单p-n结。这个p-n结有良好的二极管特性，并实现了随机散射激射，图8为二极管电注入的激射光谱图。由图8可以看出其激射峰值波长都在紫外波段的360nm左右，这样简单的p-n结就能产生电注入的激射，说明p-NiO盖层的空穴注入率很高。
实施例4
脊台条形的p-NiO为盖层(光限制层暨空穴注入层)的AlGaN紫外光激光器见附图4。其制备过程为，采用n型GaN晶体片(载流子浓度5×1018/cm3)为衬底，用目前成熟的常规MOCVD工艺在GaN晶体片衬底上生长2微米n型(掺Si，载流子浓度4×1018/cm3)AlyGa1-yN外延下限层2、不掺杂的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3及p型(掺Mg，载流子浓1×1017/cm3)的AlzGa1-zN电子限制层4；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1-x2N交替构成，其阱层Alx1Ga1-x1N为3nm厚，其Al组分x1值可根据所制备器件的波长在0～0.7之间选择，量子阱垒层Alx2Ga1-x2N的Al组分x2值可比阱层的x1值大0.05～0.2，厚度为5nm；我们初步试验选择x1值为0(波长为360nm左右)和x2值为0.07；AlyGa1-yN外延下限层2的Al组分y值和AlzGa1-zN电子限制层4的Al组分z值均需比x1值大0.1～0.5，AlzGa1-zN电子限制层4厚度为20nm，我们初步试验选择y值和z值为0.2；外延生长的MO源、生长温度及载流子浓度等均同实施例3；外延片制备好后采用磁控溅射方法在AlzGa1-zN电子限制层4上制备p-NiO盖层5，磁控溅射p-NiO盖层5采用的靶源为NiO加2％Li2O的陶瓷靶，温度为150℃，p-NiO厚度为200nm；然后光刻，用光刻胶掩蔽，用热稀硫酸刻蚀p-NiO盖层使之形成脊台条形，稀硫酸的配比是硫酸：水为20:100(体积比)，加热到60℃，在脊台条形p-NiO盖层5的外侧露出AlzGa1-zN电子限制层4，脊台条形p-NiO盖层5的宽度为10微米；然后保留光刻胶，在脊台条形盖层5和露出的AlzGa1-zN电子限制层4上面采用电子束蒸镀方法制备一层二氧化硅电流隔离层10(其厚度为200nm)，再去掉光刻胶，光刻胶上面的二氧化硅层跟着被剥离去掉，从而形成约10微米宽的条形电流限制窗口11，再在二氧化硅电流隔离层10和条形电流限制窗口11上面用蒸发台蒸镀金属制备上电极6，上电极6通过条形电流限制窗口11接触到盖层5，进行电流注入；然后，将衬底减薄至90微米，再在衬底面蒸镀金属下电极7，然后在惰性气体保护下合金退火，退火温度为450℃，时间3分钟；最后，沿衬底的
或
面将蒸镀好上、下电极的外延芯片解理成宽度为1000微米的巴条(注意制备的脊台条形盖层5需要和这个解理面方向相垂直)，再将巴条锯切成宽300微米的管芯，这样就制备成了长方型(矩形)激光器管芯，外延片解理的前、后端面构成前反射镜8和后反射镜9，器件由脊台条形下面的前反射镜8和后反射镜9出光，原来的巴条宽度就是激光器谐振腔的腔长，脊台条形p-NiO盖层5和条形电流限制窗口11的条形方向和外延片解理的前、后端面相垂直；上电极6材料用Au，其厚度均约为300纳米，下电极7材料用Ti/Al/Ni/Au，对应厚度为20nm/120nm/50nm/100nm。
实施例5：
内条形结构的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光激光器见附图5。其制备过程为，采用n型GaN晶体片(载流子浓度5×1018/cm3)为衬底，用目前成熟的常规MOCVD工艺在GaN晶体片衬底上外延生长2微米的n型(掺Si，载流子浓度4×1018/cm3)AlyGa1-yN外延下限层2、不掺杂的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3及p型(掺Mg，载流子浓度1×1017/cm3)的AlzGa1-zN电子限制层4；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层3由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1-x2N交替构成，其阱层Alx1Ga1-x1N为3nm厚，其Al组分x1值可根据所制备器件的波长在0～0.7之间选择，量子阱垒层Alx2Ga1-x2N的Al组分x2值可比阱层的x1值大0.05～0.2，厚度5nm；我们初步试验选择x1值为0(波长为360nm左右)和x2值为0.07；AlyGa1-yN外延下限层2的Al组分y值和AlzGa1-zN电子限制层4的Al组分z值均需比x1值大0.1～0.5，AlzGa1-zN电子限制层4厚度为20nm；我们初步试验选择y值和z值为0.2；外延生长的MO源、生长温度及载流子浓度等均同实施例3；然后，在电子限制层4上面采用电子束蒸镀方法制备一层二氧化硅电流隔离层10(其厚度为200nm)，在二氧化硅电流隔离层10上用常规光刻腐蚀工艺光刻腐蚀出约3微米宽的条形电流限制窗口11，再在二氧化硅电流隔离层10和条形电流限制窗口11上面采用磁控溅射方法制备p-NiO盖层5，温度为150℃，厚度为200nm(采用的靶源同实施例3)；然后，在p-NiO盖层5上面用蒸发台蒸镀金属制备上电极6；将衬底减薄至90微米，再在衬底面蒸镀金属下电极7，然后在惰性气体保护下合金退火，退火温度为450℃，时间3分钟；最后，沿衬底的
或
面将蒸镀好上、下电极的外延芯片解理成宽度为1000微米的巴条(注意制备的电流限制窗口11需要和这个解理面方向相垂直)，再将巴条锯切成宽300微米的管芯，这样就制备成了长方型(矩形)激光器管芯，外延片解理的前、后端面构成前反射镜8和后反射镜9，器件在条形电流限制窗口11下面的前反射镜8和后反射镜9出光，原来的巴条宽度就是激光器谐振腔的腔长，条形电流限制窗口11的条形方向和外延片解理的前、后端面相垂直；上电极6材料用Au，其厚度均约为300纳米，下电极7材料用Ti/Al/Ni/Au，对应厚度为20nm/120nm/50nm/100nm。
Claims (10)
1.一种p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管，依次由衬底(1)、衬底(1)上面制备的GaN缓冲层(12)、GaN缓冲层(12)上制备的n型掺Si的AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlyGa1-yN下限制层(2)上面制备的相互分立的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)和下电极(7)、AlxGa1-xN材料有源发光层(3)上面制备的p型掺Mg的AlzGa1-zN电子限制层(4)、AlzGa1-zN电子限制层(4)上制备的盖层(5)、盖层(5)上面制备的上电极(6)构成，其特征在于：衬底(1)是Al2O3或Si晶体片；盖层(5)是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1-x2N交替构成，x1在0～0.7之间选择，x2值比x1值大0.05～0.2，y值和z值均比x1值大0.1～0.5。
2.一种p-NiO为盖层兼作电子限制层的AlGaN紫外光发光管，依次由衬底(1)、衬底(1)上面制备的GaN缓冲层(12)、GaN缓冲层(12)上制备的n型掺Si的AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlyGa1-yN下限制层(2)上面制备的相互分立的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)和下电极(7)、AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)上制备的盖层(5)、盖层(5)上面制备的上电极(6)构成，其特征在于：衬底(1)是Al2O3或Si晶体片；盖层(5)是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1-x2N交替构成，x1值在0～0.7之间选择，x2值比x1值大0.05～0.2，y值比x1值大0.1～0.5。
3.一种p-NiO为盖层的AlGaN紫外光激光器，依次由衬底(1)、衬底(1)上制备的掺Si的n型AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlyGa1-yN下限制层(2)上制备的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)、AlxGa1-xN材料有源发光层(3)上面制备的掺Mg的p型AlzGa1-zN电子限制层(4)、AlzGa1-zN电子限制层(4)上制备的盖层(5)、盖层(5)上面制备的上电极(6)、衬底1下面制备的下电极(7)构成，其特征在于：衬底(1)是n型的SiC或n型的GaN晶体片，载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3；盖层(5)是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1-x2N交替构成，x1值在0～0.7之间选择，x2值比x1值大0.05～0.2，y值和z值均比x1值大0.1～0.5；由外延片解理的前、后端面构成前反射镜(8)和后反射镜(9)，激光器的光在有源发光层(3)产生后由盖层5(下)面的前反射镜(8)和后反射镜(9)出光。
4.一种脊台条形结构的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光激光器，依次由衬底(1)、衬底(1)上面制备的掺Si的n型AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlyGa1-yN下限制层(2)上面制备的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)、AlxGa1-xN材料有源发光层(3)上面制备的掺Mg的p型AlzGa1-zN电子限制层(4)、衬底(1)下面制备的下电极(7)构成，其特征在于：衬底(1)是n型的SiC或n型的GaN晶体片，载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3；在AlzGa1-zN电子限制层(4)上面制备有脊台条形结构的盖层(5)，盖层(5)是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1- x2N交替构成，x1值在0～0.7之间选择，x2值比x1值大0.05～0.2，y值和z值均比x1值大0.1～0.5；在盖层(5)上制备有二氧化硅电流隔离层(10)，在脊台条形盖层(5)台顶部的二氧化硅电流隔离层(10)上制备出条形电流限制窗口(11)，在二氧化硅电流隔离层(10)和条形电流限制窗口(11)上制备有上电极(6)，上电极(6)通过条形电流限制窗口(11)接触到盖层(5)，进行电流注入；由上述外延片沿与盖层(5)条形方向相垂直平面解理的前、后端面构成前反射镜(8)和后反射镜(9)，激光器的光在有源发光层(3)产生后由脊台条形盖层(5)下面的前反射镜(8)和后反射镜(9)出光。
5.一种内条形结构的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光激光器，依次由衬底(1)、衬底(1)上面制备的掺Si的n型AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlyGa1-yN下限制层(2)上面制备的AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)、AlxGa1-xN材料有源发光层(3)上面制备的掺Mg的p型AlzGa1-zN电子限制层(4)、衬底(1)下面制备的下电极(7)构成，其特征在于：衬底(1)是n型的SiC或n型的GaN晶体片，载流子浓度范围为1×1018/cm3～9.9×1019/cm3；AlxGa1-xN材料多量子阱有源发光层(3)由阱层Alx1Ga1-x1N和垒层Alx2Ga1-x2N交替构成，x1值在0～0.7之间选择，x2值比x1值大0.05～0.2，y值和z值均比x1值大0.1～0.5；在AlzGa1-zN电子限制层(4)上制备有二氧化硅电流隔离层(10)，在二氧化硅电流隔离层(10)上制备出条形电流限制窗口(11)，在二氧化硅电流隔离层(10)和条形电流限制窗口(11)上面制备盖层(5)，盖层(5)是p-NiO，空穴浓度为1×1018/cm3～9.9×1020/cm3；盖层(5)通过条形电流限制窗口(11)接触到AlzGa1-zN电子限制层(4)，进行电流注入；在盖层(5)上面制备有上电极(6)，从而形成大面积欧姆接触；由外延片沿与条形电流限制窗口(11)条形方向相垂直平面解理的前、后端面构成前反射镜(8)和后反射镜(9)，激光器的光在有源发光层(3)产生后由条形电流限制窗口(11)下面的前反射镜(8)和后反射镜(9)出光。
6.权利要求1所述的一种p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管的制备方法，其特征在于：AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlxGa1-xN材料有源发光层(3)和AlzGa1-zN电子限制层(4)使用MOCVD方法进行制备，p-NiO盖层(5)使用磁控溅射方法进行制备，上电极(6)和下电极(7)采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控激射方法制备。
7.权利要求2所述的一种p-NiO为盖层兼作电子限制层的AlGaN紫外光发光管的制备方法，其特征在于：AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlxGa1-xN材料有源发光层(3)使用MOCVD方法进行制备，p-NiO盖层(5)使用磁控溅射方法进行制备，上电极(6)和下电极(7)采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控激射方法制备。
8.权利要求3所述的一种p-NiO为盖层的AlGaN紫外光激光器的制备方法，其特征在于：AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlxGa1-xN材料有源发光层(3)和AlzGa1-zN电子限制层(4)使用MOCVD方法进行制备，p-NiO盖层(5)使用磁控溅射方法进行制备，上电极(6)和下电极(7)采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控激射方法制备。
9.权利要求4所述的一种脊台条形结构的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光激光器的制备方法，其特征在于：AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlxGa1-xN材料有源发光层(3)和AlzGa1-zN电子限制层(4)使用MOCVD方法进行制备；p-NiO盖层(5)使用磁控溅射方法进行制备，并用热稀硫酸刻蚀p-NiO盖层(5)使之形成脊台条形结构；上电极(6)和下电极(7)采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控激射方法制备。
10.权利要求5所述的一种内条形结构的p-NiO为盖层的AlGaN紫外光激光器的制备方法，其特征在于：AlyGa1-yN外延下限制层(2)、AlxGa1-xN材料有源发光层(3)和AlzGa1-zN电子限制层(4)使用MOCVD方法进行制备，p-NiO盖层(5)使用磁控溅射方法进行制备，上电极(6)和下电极(7)采用热蒸镀、电子束蒸镀或磁控激射方法制备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211245706.5A CN115621390A (zh) | 2022-10-12 | 2022-10-12 | p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管和激光器及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211245706.5A CN115621390A (zh) | 2022-10-12 | 2022-10-12 | p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管和激光器及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115621390A true CN115621390A (zh) | 2023-01-17 |
Family
ID=84863129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211245706.5A Pending CN115621390A (zh) | 2022-10-12 | 2022-10-12 | p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管和激光器及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115621390A (zh) |
-
2022
- 2022-10-12 CN CN202211245706.5A patent/CN115621390A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220181513A1 (en) | Hybrid growth method for iii-nitride tunnel junction devices | |
| KR100648759B1 (ko) | 반도체발광소자 및 그 제조방법 | |
| EP1328050A2 (en) | Semiconductor laser structure | |
| JP3623713B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| JP3293996B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2003273472A (ja) | 窒化物半導体の薄膜形成方法および窒化物半導体発光素子 | |
| JPWO2006013698A1 (ja) | 窒化物半導体素子、及びその製造方法 | |
| JP2011124442A (ja) | 半導体レーザ装置及びその製造方法 | |
| JP2020505762A (ja) | 窒化物半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP4967657B2 (ja) | Ｉｉｉ族窒化物半導体光素子およびその製造方法 | |
| US20060252165A1 (en) | Electrode structure, semiconductor light-emitting device having the same and method of manufacturing the same | |
| JP2002314203A (ja) | ３族窒化物半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JP4493041B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| WO2017017928A1 (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| US20060203871A1 (en) | Nitride semiconductor light emitting device and fabrication method thereof | |
| JPH07176826A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子 | |
| JP2001127002A (ja) | 半導体中の不純物の活性化方法および半導体装置の製造方法 | |
| JP2000077783A (ja) | インジウムを含む窒化物半導体結晶の成長方法 | |
| CN115621390A (zh) | p-NiO为盖层的AlGaN紫外光发光管和激光器及其制备方法 | |
| JP2007281387A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP3502527B2 (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| JP3010412B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2002319743A (ja) | ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体および半導体装置およびその作製方法 | |
| CN115588721A (zh) | p-NiO为盖层的GaN可见光发光管和激光器及其制备方法 | |
| JPH09232681A (ja) | 窒化物系化合物半導体光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |