[发明专利]双色光电器件及其制作方法

说明书

技术领域

本申请属于光电技术领域，特别是涉及一种双色光电器件及其制作方法。

背景技术

目前应用于激光显示、微投影等的多色光电器件一般情况下都是采用将多个单色激光器（LED）通过光学透镜或者其他器件集成起来。不仅增加了成本，而且不利于小型化设备的制造。

发明内容

本发明的目的提供一种双色光电器件及其制作方法，解决了现有技术中成本高、不利于小型化设备制造的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种双色光电器件，包括p型GaAs衬底，形成于p型GaAs衬底上的GaInP/AlGaInP有源区量子阱，以及形成于GaInP/AlGaInP有源区量子阱上的n型GaAs接触层，所述双色光电器件为单片集成的单个器件。

优选的，在上述的双色光电器件中，所述双色光电器件为LED或光伏电池。

相应地，本发明还公开了一种双色光电器件的制作方法，包括：

s1、在p型GaAs衬底上制作GaInP/AlGaInP有源区量子阱；

s2、在GaInP/AlGaInP有源区量子阱上制作n型GaAs接触层。

优选的，在上述的双色光电器件的制作方法中，所述步骤s1中，所述GaInP/AlGaInP有源区量子阱通过分子束外延方法生长于p型GaAs衬底上，生长温度控制为610~730℃，生长压力控制为4~8MPa。

与现有技术相比，本发明的优点在于：利用在p-GaAs衬底上直接制备GaInP/AlGaInP有源区量子阱，并在其上制备n+GaAs，实现了双色单片集成的单个器件，成本低，利于小型化设备的制造。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中双色光电器件的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

参图1所示，本发明具体实施例中，双色光电器件包括p型GaAs衬底，p型GaAs衬底的带隙能量为1.4ev。

p型GaAs衬底上生长有GaInP/AlGaInP（GaInP或AlGaInP）有源区量子阱，GaInP/AlGaInP有源区量子阱的带隙能量为1.9ev。

GaInP/AlGaInP有源区量子阱上还形成有n型GaAs接触层。

通过在p-GaAs衬底上直接制备GaInP/AlGaInP有源区量子阱，并在其上制备n+GaAs，实现了双色单片集成的单个器件。

上述双色光电器件的制作方法如下：

（1）利用分子束外延生长（MBE）系统在p-GaAs衬底上生长GaInP/AlGaInP有源区量子阱；

（2）然后在步骤（1）得到GaInP/AlGaInP有源区量子阱上再生长接触层n+GaAs，得到了GaAs晶片。

上述制作方法中，关键在于高质量GaInP或AlGaInP材料生长，由于其在MBE中生长存在一些特殊问题，最典型的是AlGaInP材料的掺杂，特别是p型杂质掺杂很困难（P型掺Be），另外，AlGaInP材料中同时含有Al和In，生长温度高有利于含Al化合物的生长而生长温度低有利于含In化合物的生长，优选地生长温度为610-730℃。这使得AlGaInP外延材料的质量对参数特别敏感。采用低压生长条件(4-8MPa)优化结构参数，可以生长出高质量GaInP-AlGaInP可见光量子阱激光器结构外延材料。

综上所述，本发明利用在p-GaAs衬底上直接制备GaInP/AlGaInP有源区量子阱，并在其上制备n+GaAs，实现了双色单片集成的单个器件，成本低，利于小型化设备的制造。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。