[实用新型]具有双层布拉格反射层的深紫外LED外延结构及器件

说明书

本实用新型提供了一种具有双层布拉格反射层的深紫外LED外延结构及器件，包括衬底；位于所述衬底上的半导体外延层，包括AlN层、N型AlGaN层、n型布拉格反射层、电流扩展层、量子阱有源层、电子阻挡层、P型布拉格反射层、P型GaN接触层；n型布拉格反射层为Al_xGa_1‑xN层与GaN层交替层叠组成的周期结构；P型布拉格反射层为Al_yGa_1‑yN层与GaN层交替层叠组成的周期结构。本实用新型使用N型布拉格反射层的同时，使用P型布拉格反射层来代替传统的P型GaN层作为P型注入层，反射量子阱有源区向P型GaN方向的出射光，量子阱有源区发出的深紫外光从侧面出射，提高深紫外LED器件的发光效率。

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，尤其涉及具有双层布拉格反射层的深紫外 LED外延结构及器件。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。

因为LED是一种将电能转换为光能的半导体器件。电光转换过程主要由三步骤构成，首先是电子和空穴的注入和传输到活性区，其次是电子和空穴在活性区的辐射复合发出光子，最后是光从器件表面出来。AlGaN材料施主、受主杂质离化能随Al组分的增加而增大，降低了载流子的浓度，尤其是P型高Al组分的AlGaN材料的空穴浓度极低，同时补偿中心和散射中心的增多造成其迁移率也降低，使得P型AlGaN材料的电导率极低，并无法与金属电极形成良好的欧姆接触，从而不得不采用P型GaN作为最顶上的电极接触层。但由于GaN会强烈吸收紫外线，使得从正面出光的效率很低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种具有双层布拉格反射层的深紫外LED外延结构及器件，通过使用双层布拉格反射层：使用N型布拉格反射层的同时，使用P型布拉格反射层来代替传统深紫外LED结构中的P 型GaN层作为P型注入层，反射量子阱有源区向P型GaN方向的出射光，量子阱有源区发出的深紫外光从侧面出射，以此提高器件的光萃取效率，最终提高深紫外LED器件的发光效率。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型的目的之一在于提供了一种具有双层布拉格反射层的深紫外 LED外延结构，包括：

衬底；

位于所述衬底上的半导体外延层，包括在所述衬底上依次设置的AlN层、 N型AlGaN层、n型布拉格反射层、电流扩展层、量子阱有源层、电子阻挡层、 P型布拉格反射层、P型GaN接触层；所述n型布拉格反射层为Al_xGa_1-xN层与 GaN层交替层叠组成的周期结构；所述P型布拉格反射层为Al_yGa_1-yN层与GaN 层交替层叠组成的周期结构。

本实用新型的目的之二在于提供了一种器件，包括所述的LED外延结构。

具体地，还包括P电极和N电极，所述P电极与P型GaN接触层欧姆接触连接，所述N电极与N型AlGaN层欧姆接触连接。

本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型提供的一种具有双层布拉格反射层的深紫外LED外延结构及器件，通过使用双层布拉格反射层(N型布拉格反射层以及P型布拉格反射层)，使用N型布拉格反射层的同时，使用P型布拉格反射层来代替传统深紫外LED 结构中的P型GaN层作为P型注入层，反射量子阱有源区向P型GaN方向的出射光，量子阱有源区发出的深紫外光从侧面出射，以此提高器件的光萃取效率，最终提高深紫外LED器件的发光效率。