本发明专利技术提供一种SiC衬底GaN基紫外LED外延片、SiC衬底GaN基紫外LED器件及制备方法，SiC衬底GaN基紫外LED外延片包括自下而上设置的n型SiC衬底、缓冲层、导电的布拉格反射镜层(DBR)、n-AlxGa1-xN层、紫外发光多量子阱层和p-GaN层，所述X选自0-1，n型SiC衬底厚度小于等于100微米。本发明专利技术还公开了一种采用所述SiC衬底GaN基紫外LED外延片制备而成的器件。本发明专利技术所述外延片和器件利用导电的布拉格反射镜层将量子阱向衬底方向发射的光反射回表面方向，同时利用其导电特性，在解决SiC材料对紫外光吸收同时，也实现了外延片和器件的垂直电流输运、高光提取效率及高散热能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体技术，尤其涉及一种。
技术介绍
目前，紫外LED 涉及 UVA 波段(320 ?420nm)，UVB (275 ?320nm)和 UVC (200 ?275nm)波段的LED。在此波段的LED通常采用的衬底为蓝宝石衬底或AlN衬底，但蓝宝石与紫外LED中AlGaN层的晶格失配较大，所引起的应力会使外延层产生裂纹，而AlN衬底则价格昂贵，大尺寸衬底还很难获得。另一方面，SiC衬底虽然具有很好的导热特性，且与AlGaN体系生长兼容特性很好，可以做为紫外LED的衬底材料。但由于SiC衬底自身对紫外光的吸收特性，很大程度上限制了其在相关领域中的应用；
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有SiC衬底无法在紫外LED领域应用的问题，提出一种SiC衬底GaN基紫外LED外延片，该外延片利用导电的布拉格反射镜层将量子阱向衬底方向发射的光反射回表面方向，同时利用其导电特性，不仅解决了 SiC材料对紫外光的吸收问题，同时也实现了外延片的垂直电流输运、高光提取效率及高散热能力的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种SiC衬底GaN基紫外LED外延片，包括自下而上设置的η型SiC衬底、缓冲层、导电的布拉格反射镜层(DBR)、I1-AlxGa1^N层、紫外发光多量子阱层和P-GaN层，所述X选自0-1，所述η型SiC衬底厚度小于等于100微米。进一步地，所述缓冲层为AlGaN合金或AlN或二者组合结构。进一步地，所述导电的布拉格反射镜层包括多层叠置的布拉格反射镜单元，所述布拉格反射镜单元包括叠置的第一 AlGaN层和第二 AlGaN层，所述第一 AlGaN层和第二AlGaN层中Al元素配比不同；所述导电的布拉格反射镜层中布拉格反射镜单元的个数不少于20个。进一步地，所述第一 AlGaN层和第二 AlGaN层均掺杂有Si，以实现导电。进一步地，所述紫外发光多量子阱层是指能在电注入下发出紫外光的多量子阱层，所述紫外发光多量子阱层为AlGaN、AlInN和AlInGaN —种或多种。需要说明的是，本专利技术中所述AlGaN、AlInN和AlInGaN非化学式，而是代表材料的元素组成，即AlGaN中Al、Ga和N的摩尔比不限；同理AlInN中Al、In和N的摩尔比不限；AlInGaN中Al、In、Ga和N的摩尔比不限。本专利技术还公开了一种SiC衬底GaN基紫外LED外延片的制备方法，该方法可以实现SiC衬底GaN基紫外LED外延片的工业化生产。具体地η型SiC衬底GaN基紫外LED外延片的制备方法，步骤如下:在η型SiC衬底上采用金属有机化学气相沉积技术(MOCVD)技术依次外延:缓冲层、导电的布拉格反射镜层(DBR)、n-AlxGal-xN层、紫外发光多量子阱层和p-GaN层，利用衬底减薄技术将η型SiC衬底减薄至100微米以下，得到SiC衬底GaN基紫外LED外延片。初始时η型SiC衬底的厚度为200微米至800微米。本专利技术的另一个目的还公开了一种SiC衬底GaN基紫外LED器件，包括SiC衬底GaN基紫外LED外延片，所述SiC衬底GaN基紫外LED外延片ρ-GaN层背离紫外发光多量子阱层的一侧依次设置有透明导电欧姆接触层和第一电极；所述η型SiC衬底背离缓冲层的一侧设置有第二电极。进一步地，所述透明导电欧姆接触层为氧化铟锡(ITO)。进一步地，所述第一电极为金薄膜。进一步地，所述第二电极材料为N1、Cu、W、Ti或Al。本专利技术的另一个目的还公开了一种SiC衬底GaN基紫外LED器件的生产方法，包括以下步骤:(I)在η型SiC衬底上采用金属有机化学气相沉积技术(MOCVD)技术依次外延:缓冲层、导电的布拉格反射镜层(DBR)、n-AlxGal-xN层、紫外发光多量子阱层和p_GaN层，利用衬底减薄技术将η型SiC衬底减薄至100微米以下，得到SiC衬底GaN基紫外LED外延片；(2)在P-GaN层上制备透明导电欧姆接触层，在透明导电欧姆接触层背离p-GaN层的一侧制备第一电极。所述第一电极为小面积电极；(3)在η型SiC衬底面制备第二电极。所述第二电极为大面积电极。电极材料可以是N1、Cu、W、T1、Al等材料。本专利技术公开了一种SiC衬底GaN基紫外LED外延片和采用该外延片制备的器件，其结构科学、合理；此外本专利技术还公开了所述外延片和器件的制备方法，该方法简单、易行。具体地，与现有技术相比较本专利技术具有以下优点:(I)首先，本专利技术外延片和器件充分发挥SiC衬底的导电、导热及易于生长AlGaN体系材料的优势，制备出垂直结构的GaN紫外LED ；(2)其次，本专利技术外延片和器件采用导电的布拉格反射镜层(DBR)克服了 SiC衬底对紫外光吸收的问题，即有效避免了 SiC衬底对GaN基紫外LED的光吸收的负面影响，使得GaN基紫外LED的发光效率大幅增加；(3)本专利技术SiC衬底GaN基紫外LED器件具有垂直电流输运、高光提取效率及高散热能力的优点。【附图说明】图1为本专利技术SiC衬底GaN基紫外LED外延片的结构示意图；图2为本专利技术SiC衬底GaN基紫外LED器件的结构示意图；图3为本专利技术SiC衬底GaN基紫外LED外延片结构的扫描电子显微镜照片；图4为AlQ.2GaQ.8N/GaN的布拉格反射镜的反射率附图；图5为本专利技术SiC衬底GaN基紫外LED器件的电致发光光谱图；附图标记:1-η型SiC衬底，2-缓冲层，3-导电的布拉格反射镜层(DBR)，4-n-AlxGai_xN层，5-紫外发光多量子阱层，6-p-GaN层，7-透明导电欧姆接触层，8-第一电极，9-第二电极。【具体实施方式】以下结合实施例对本当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种SiC衬底GaN基紫外LED外延片，其特征在于，包括自下而上设置的n型SiC衬底、缓冲层、导电的布拉格反射镜层、n‑AlxGa1‑xN层、紫外发光多量子阱层和p‑GaN层，所述X选自0‑1，所述n型SiC衬底厚度小于等于100微米。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建华，梁红伟，夏晓川，黄慧诗，闫晓密，
申请(专利权)人：江苏新广联科技股份有限公司，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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