一种出光增强型电子束泵浦紫外光源及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种出光增强型电子束泵浦紫外光源及其制备方法。本发明专利技术的外延层的多量子阱作为有源区，势阱采用单原子层或亚原子层的数字合金，可以提高载流子局域化，抑制非辐射复合过程，进而提高内量子效率；利用周期性网格状划痕并蒸镀高反射金属薄膜，形成具有凹面的网格状反射层，可增强紫外光的反射，提高光提取效率；电子束泵浦源采用场发射电子束，场发射电子束的小型化和成本低廉使其易于商业化；同时，电子束泵浦源均配有金属栅极，更易于阴极加速的电流的控制、可有效解决发射电子均匀性。

【技术实现步骤摘要】
201610246740

【技术保护点】
一种出光增强型电子束泵浦紫外光源，其特征在于，所述紫外光源包括：衬底、外延层、网格状反射层、电子束泵浦源和出光窗口；其中，所述外延层的背面形成在衬底上，外延层从背面至正面依次包括模板材料、缓冲层和多量子阱；多量子阱作为有源区采用III‑V族或II‑VI族元素，势阱采用数字合金，数字合金包含II族或III族元素构成的单原子层或亚原子层；在外延层的正面刻出周期性网格状划痕，划痕深入至衬底；在未划痕的表面和划痕的表面蒸镀一层均匀的高反射金属薄膜，形成网格状反射层，在划痕处具有凹面；在衬底的背面设置出光窗口；所述电子束泵浦源发射电子束，从正面入射，激发多量子阱产生紫外光；产生的部分紫外光直接经衬底从背面的出光窗口输出；部分紫外光在外延层与衬底的界面发生全反射，网格状反射层的凹面阻挡了紫外光从外延层的侧面出射，从而提高了紫外光从背面的出光窗口的出光效率。

【技术特征摘要】
1.一种出光增强型电子束泵浦紫外光源，其特征在于，所述紫外光源包括：衬底、外延层、网格状反射层、电子束泵浦源和出光窗口；其中，所述外延层的背面形成在衬底上，外延层从背面至正面依次包括模板材料、缓冲层和多量子阱；多量子阱作为有源区采用III-V族或II-VI族元素，势阱采用数字合金，数字合金包含II族或III族元素构成的单原子层或亚原子层；在外延层的正面刻出周期性网格状划痕，划痕深入至衬底；在未划痕的表面和划痕的表面蒸镀一层均匀的高反射金属薄膜，形成网格状反射层，在划痕处具有凹面；在衬底的背面设置出光窗口；所述电子束泵浦源发射电子束，从正面入射，激发多量子阱产生紫外光；产生的部分紫外光直接经衬底从背面的出光窗口输出；部分紫外光在外延层与衬底的界面发生全反射，网格状反射层的凹面阻挡了紫外光从外延层的侧面出射，从而提高了紫外光从背面的出光窗口的出光效率。2.如权利要求1所述的紫外光源，其特征在于，所述多量子阱的周期数为10～50个。3.如权利要求1所述的紫外光源，其特征在于，所述周期性网格状划痕的深度为0.3～3μm，划痕的间距为200～2000μm。4.如权利要求1所述的紫外光源，其特征在于，所述高反射金属薄膜采用Al膜；高反射金属薄膜的厚度为20～400nm。5.如权利要求1所述的紫外光源，其特征在于，所述电子束泵浦源包括：泵浦源衬底、阴极金属层、电子发射极、绝缘介质层、金属栅极、栅极电源、金属阳极和阳极电源；其中，所述阴极金属层覆盖在泵浦源衬底上，形成阴极；在阴极金属层上分别形成具有周期性小孔的绝缘介质层和金属栅极；在每个绝缘介质层的小孔内形成锥形的电子发射极，电子发射极从金属栅极的小孔出射电子束；所述阴极金属层和金属栅极分别通过金属引线连接至栅极电源；在衬底与出光窗口之间设置金属阳极，金属阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新强，王钇心，刘双龙，荣新，王平，秦志新，童玉珍，许福军，沈波，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11