[发明专利]AlGaN渐变组分超晶格雪崩光电二极管

权利要求书

1.一种半导体结构，自下至上依次包括：

衬底；

缓冲层；

n型层；

i型AlGaN渐变组分超晶格倍增层；

第一p型层；

i型光敏吸收层；以及

第二p型层，

其中，i型AlGaN渐变组分超晶格倍增层包括沿垂直于衬底表面方向叠置的N个周期结构(104₁～104_N)，N是大于等于1的整数，每个周期结构包括一个组分渐变层，组分渐变层的最下部的材料为Al_yGa_1-yN，最上部的材料为Al_zGa_1-zN，其中0≤z<y≤1，组分渐变层内任意位置的材料表示为Al_cGa_1-cN，随该位置到组分渐变层下表面的垂直距离d从0增加至该组分渐变层的厚度D，c从y渐变至z。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，c从y到z的渐变方式包括以下中的任一种：三角函数变化、单调变化、先增大后减小、先减小后增大。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，至少有一个组分渐变层的以下任意一项与其他组分渐变层的对应项不同：y值、z值、c的变化方式。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，至少有一个周期结构包括势阱层和/或势垒层，势阱层位于组分渐变层之上，势垒层位于组分渐变层之下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体结构，其中：

在第二p型层上表面形成有p型欧姆电极；

n型层及其上的各层形成倒“T”形结构，该倒“T”形结构具有沿垂直衬底方向呈倒“T”形的截面，并且包括与缓冲层接触的底部和底部之上的竖直部分，该倒“T”形结构的底部包括第一部分n型层，在该底部的上表面边缘设有n型欧姆电极。

6.根据权利要求5所述的半导体结构，其中：

所述竖直部分包括第二部分n型层及n型层上的各层，该第二部分n型层位于第一部分n型层之上，该竖直部分的侧表面覆盖有钝化层。

7.根据权利要求1所述的半导体结构，该半导体结构具有以下至少一项特征：

所述衬底包括以下材料中的任意一种：GaN、AlN、蓝宝石、碳化硅、硅、氧化锌、硅上生长的氧化铝复合衬底，硅上生长的氮化铝复合衬底、或硅上生长的氧化锌复合衬底；

所述n型层包括Al_xGa_1-xN(0≤x≤1)，厚度为1～10μm；

N是大于等于1的整数；

组分渐变层的厚度小于1000nm；

第一p型层包括Al_xGa_1-xN(0≤x≤1)，厚度为0～1500nm；

i光敏吸收层包括Al_pGa_1-pN(0≤p≤1)，厚度为0～3000nm；或者

第二p型层包括Al_qGa_1-qN(0≤q≤1)，厚度为0～1500nm。

8.根据权利要求4所述的半导体结构，其中，势垒和势阱层的厚度分别为0～1000nm。