[发明专利]基于多孔DBR的InGaN基谐振腔增强型探测器芯片

权利要求书

1.一种基于多孔DBR的InGaN基谐振腔增强型探测器芯片，包括：

一衬底；

一缓冲层，形成于所述衬底的上表面；

一底部多孔DBR层，形成于所述缓冲层的上表面；

一n型GaN层，形成于所述底部多孔DBR层的上表面，所述n型GaN层的一侧向下形成有台面，另一侧为凸起，所述台面的深度小于所述n型GaN层的厚度；

一有源区，形成于所述n型GaN层的上表面；

一p型GaN层，其形成于所述有源区的上表面；

一侧壁钝化层，为绝缘介质，形成于所述p型GaN层部分的上表面及凸起的n型GaN层、有源区和p型GaN层的侧壁，并覆盖部分n型台面的表面，该p型GaN层上表面的侧壁钝化层中间有一窗口；

一透明导电层，形成于所述侧壁钝化层及其窗口处p型GaN层的上表面；

一n电极，形成于n型GaN层的台面上；

一p电极，其制作在侧壁钝化层上表面的周围，并覆盖部分透明导电层；

一顶部介质DBR层，形成于所述透明导电层及p电极的上表面。

2.根据权利要求1所述的InGaN基谐振腔探测器芯片，其中所述顶部介质DBR层和底部多孔DBR层分别构成谐振腔的上、下反射镜，且底部多孔DBR层在有源区发光峰附近的反射率高于95％并高于顶部介质DBR层。

3.根据权利要求1所述的InGaN基谐振腔探测器芯片，其中所述底部多孔DBR层为多孔层和非多孔层交替堆叠构成的氮化物DBR，该底部多孔DBR层的材料为GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN，或以上材料组合的n型重掺杂层和非故意掺杂层得到。

4.根据权利要求1所述的InGaN基谐振腔探测器芯片，其中所述顶 部介质DBR层为具有不同折射率的氧化物交替堆叠构成的多周期DBR结构，材料为SiO₂/TiO₂、SiO₂/Ta₂O₅、ZrO₂/SiO₂、SiO₂/Al₂O₃或TiO₂/Al₂O₃。

5.根据权利要求1所述的InGaN基谐振腔探测器芯片，其中所述芯片衬底为蓝宝石，硅或碳化硅材料；所述缓冲层由依序生长的低温GaN形核层和非故意掺杂GaN层构成，可用作形核层的材料包括AlN、ZnO或石墨烯。

6.根据权利要求1所述的InGaN基谐振腔探测器芯片，其中所述有源区为蓝光、绿光、黄光或紫光可见光波段的GaN基多量子阱结构；所述透明导电层为ITO、石墨烯、ZnO薄膜、透明金属电极材料，或以上复合薄膜材料。

7.根据权利要求1所述的InGaN基谐振腔探测器芯片，其中所述侧壁钝化层20为SiO₂、Si₃N₄、HfO₂或Al₂O₃材料。

8.根据权利要求1所述的InGaN基谐振腔探测器芯片，其中所述底部多孔DBR层和缓冲层之间还多生长一层n型GaN层，作为专用于电化学腐蚀形成多孔DBR的电流扩展层。