[发明专利]一种复合p型空穴注入层改善蓝绿光Micro-LED通信性能的方法及器件

权利要求书

1.一种改善蓝绿光Micro-LED通信性能的方法，在蓝绿光Micro-LED器件的制备过程中，在p型电子阻挡层上依次外延生长p-AlGaN/p-GaN超晶格结构和极化诱导p-AlGaN层，组成复合p型空穴注入层，其中，所述p-AlGaN/p-GaN超晶格结构中Al组分可调范围为10％～25％，所述极化诱导p-AlGaN层中Al组分自下向上由30％～35％线性渐变至0％。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述p-AlGaN/p-GaN超晶格结构包括10～15个生长周期，每个生长周期中p-AlGaN生长厚度为2.5～3.5纳米，p-GaN生长厚度为2.5～7.5纳米；所述极化诱导p-AlGaN层的厚度为60～75纳米。

3.一种蓝绿光Micro-LED器件，其特征在于，该器件的空穴注入层是由p-AlGaN/p-GaN超晶格结构和极化诱导p-AlGaN层组成的复合p型空穴注入层，其中，所述p-AlGaN/p-GaN超晶格结构中Al组分可调范围为10％～25％，所述极化诱导p-AlGaN层中Al组分自下向上由30％～35％线性渐变至0％。

4.如权利要求3所述的蓝绿光Micro-LED器件，其特征在于，该器件包括蓝宝石衬底或SiC衬底，以及从下到上依次在衬底上层叠生长的AlN缓冲层、u-GaN外延层、n型电子提供层、n型电子传输层、InGaN/GaN晶格过渡层、量子阱发光层、spacer外延层、电子阻挡层、复合p型空穴注入层、p型欧姆接触层和接触电极。

5.如权利要求4所述的蓝绿光Micro-LED器件，其特征在于，所述复合p型空穴注入层由包括10～15个生长周期的p-AlGaN/p-GaN超晶格结构和60～75纳米厚度的极化诱导p-AlGaN层组成；所述p-AlGaN/p-GaN超晶格结构的每个生长周期中，p-AlGaN生长厚度为2.5～3.5纳米，p-GaN生长厚度为2.5～7.5纳米。

6.如权利要求4所述的蓝绿光Micro-LED器件，其特征在于，所述AlN缓冲层通过磁控溅射方法生长而成，厚度为15～35纳米；所述u-GaN外延层厚度为3～4微米；所述n型电子提供层为厚度2～3微米的n-GaN重掺杂层，n型掺杂浓度为5×10¹⁸～6×10¹⁸cm^-3；所述n型电子传输层为厚度200～500纳米的n-GaN轻掺杂层，n型掺杂浓度为1×10¹⁷～5×10¹⁷cm^-3。

7.如权利要求4所述的蓝绿光Micro-LED器件，其特征在于，所述InGaN/GaN晶格过渡层为非掺杂或低n型掺杂的InGaN/GaN晶格过渡层，其中，In组分可调范围为1％～5％，InGaN生长厚度为2.5～3.5纳米，GaN生长厚度为2.5～10纳米，生长周期为3～6个；对于低n型掺杂的InGaN/GaN晶格过渡层，n型掺杂浓度为5×10¹⁶～5×10¹⁷cm^-3。

8.如权利要求4所述的蓝绿光Micro-LED器件，其特征在于，所述量子阱发光层为InGaN/GaN或InGaN/InGaN多量子阱结构，周期为3～6个，其中，InGaN/GaN多量子阱结构的每一个量子阱周期结构包括1～2纳米厚度的低温u-GaN外延层、2～3.5纳米厚度的InGaN量子阱、1～2纳米厚度的u-GaN cap层、10～15纳米厚度的GaN量子垒；对于InGaN/InGaN多量子阱结构的每一个量子阱周期结构包括1～2纳米厚度的低温u-InGaN外延层、2～3.5纳米厚度的InGaN量子阱、1～2纳米厚度的u-GaN cap层、10～15纳米厚度的InGaN量子垒；所述spacer外延层的材料和生长参数与所述量子阱发光中的量子垒相同。