[发明专利]一种高速饱和单行载流子紫外光电二极管及制备方法

权利要求书

1.一种高速饱和单行载流子紫外光电二极管，其特征在于，包括衬底，所述衬底上依次生长有n型AlGaN外延层、p型AlGaN外延层和p型GaN接触层；所述n型AlGaN外延层上设有n型接触电极，所述p型GaN接触层上设有p型接触电极；

所述n型AlGaN外延层包括第一n型AlGaN收集层和第二n型AlGaN收集层；所述n型AlGaN外延层中AlGaN材料的Al组分为0.45，Ga组分为0.55。

2.根据权利要求1所述的高速饱和单行载流子紫外光电二极管，其特征在于，所述衬底为蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底为晶格是(0001)的氧化铝的单晶。

3.根据权利要求1所述的高速饱和单行载流子紫外光电二极管，其特征在于，所述衬底和n型AlGaN外延层间生长有AlN缓冲层，所述AlN缓冲层厚度为4000nm。

4.根据权利要求1所述的高速饱和单行载流子紫外光电二极管，其特征在于，所述第二n型AlGaN收集层为n型掺杂，掺杂材料是Si，掺杂浓度为5x10¹⁸原子/cm³。

5.根据权利要求1所述的高速饱和单行载流子紫外光电二极管，其特征在于，所述p型AlGaN外延层依次包括p型AlGaN过渡层、p型AlGaN吸收层和p型AlGaN电子阻挡层，所述p型AlGaN过渡层连接n型AlGaN外延层，所述p型AlGaN电子阻挡层连接p型GaN接触层；所述p型AlGaN外延层中AlGaN材料的Al组分为0.38，Ga组分为0.62。

6.根据权利要求5所述的高速饱和单行载流子紫外光电二极管，其特征在于，所述p型AlGaN过渡层和p型AlGaN吸收层为p型掺杂，掺杂材料为Si，p型AlGaN过渡层底部掺杂浓度为2x10¹⁷原子/cm³，p型AlGaN过渡层顶部和p型AlGaN吸收层底部掺杂浓度为5x10¹⁷原子/cm³，p型AlGaN吸收层顶部掺杂浓度为5x10¹⁸原子/cm³。

7.一种高速饱和单行载流子紫外光电二极管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在衬底正面生长AlN缓冲层、n型AlGaN外延层、p型AlGaN外延层和p型GaN接触层；

在1000～1300℃生长温度下，通过MOCVD工艺在衬底表面依次生长AlN缓冲层、n型AlGaN外延层、p型AlGaN外延层和p型GaN接触层，所述n型AlGaN外延层包括第一n型AlGaN收集层、第二n型AlGaN收集层，所述p型AlGaN外延层包括p型AlGaN过渡层、p型AlGaN吸收层、p型AlGaN电子阻挡层；

S2、制作n型接触电极和p型接触电极。

8.根据权利要求7所述的高速饱和单行载流子紫外光电二极管的制作方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括:

S21、经过光刻处理后，通过磁控溅射在第一n型AlGaN收集层上镀Pt-Ti-Pt-Au制作出环形p型接触电极；

S22、对p型GaN和p型AlGaN材料进行腐蚀，制作出直径为40μm的圆形上台面，经过光刻处理和磁控溅射制作出n型接触电极，并腐蚀出60μm的圆形下台面；

S23、光刻处理，并通过磁控溅射镀Ti-Au制作正负金属电极。