日盲紫外DBR及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103400912A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103400912103400912A(43)申请公布日2013.11.20(21)申请号201310367196.3(22)申请日2013.08.22(71)申请人南京大学地址210093江苏省南京市鼓楼区汉口路22号(72)发明人陈敦军张荣郑有炓(51)Int.Cl.H01L33/10(2010.01)H01L33/00(2010.01)H01S5/183(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称日盲紫外DBR及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种基于AlInGaN三层周期结构的日盲紫外DBR，其结构从下至上依次为：蓝宝石衬底、厚度为d1的Al0.5Ga0.5N模板层、DBR周期层，所述DBR周期层中包含n个周期，每个周期从下至上由厚度为d2的Alx1Iny1Ga1-x1-y1N-Alx2Iny2Ga1-x2-y2N组分渐变层、厚度为d3的Alx3In1-x3N层和厚度为d4的Alx4Ga1-x4N层组成。本发明中In组分的加入可以减小各层之间的晶格失配度，同时，组分渐变层有利于AlInN层的外延生长，Al0.5Ga0.5N模板层的应用也有利于组分渐变层的外延生长，解决由于晶格失配累积的应变所导致的缺陷或者开裂问题。CN103400912ACN103492ACN103400912A权利要求书1/1页1.一种日盲紫外DBR，其结构从下至上依次为：蓝宝石衬底、厚度为d1的Al0.5Ga0.5N模板层、DBR周期层，所述DBR周期层中包含n个周期，每个周期从下至上由厚度为d2的Alx1Iny1Ga1-x1-y1N-Alx2Iny2Ga1-x2-y2N组分渐变层、厚度为d3的Alx3In1-x3N层和厚度为d4的Alx4Ga1-x4N层组成。2.根据权利要求1所述的日盲紫外DBR，其特征在于：所述厚度为d2的Alx1Iny1Ga1-x1-y1N-Alx2Iny2Ga1-x2-y2N组分渐变层作为DBR的第一个λ/4层，厚度为d3的Alx3In1-x3N层和厚度为d4的Alx4Ga1-x4N层一起构成DBR的第二个λ/4层，所述λ为日盲区波长，其取值为240～280nm，所述厚度d2、d3、d4同时满足条件n2d2=λ/4和n3d3+n4d4=λ/4，其中n2为Alx1Iny1Ga1-x1-y1N-Alx2Iny2Ga1-x2-y2N组分渐变层的折射率，n3为Alx3In1-x3N层的折射率，n4为Alx4Ga1-x4N层的折射率。3.根据权利要求1或2所述的日盲紫外DBR，其特征在于：所述组分x1满足0.7≤x1≤0.8，x2满足0.8≤x2≤0.9，x3满足0.95≤x3≤0.98，x4满足0.5≤x4≤0.6，y1满足0.01≤y1≤0.05，y2满足0.01≤y2≤0.05。4.根据权利要求1或2所述的日盲紫外DBR，其特征在于：所述周期层数n为10～50。5.根据权利要求1或2所述的日盲紫外DBR，其特征在于：所述Al0.5Ga0.5N层厚度d1为500～900nm。6.权利要求1-5中任一项所述的日盲紫外DBR的制备方法，其步骤包括：(1)利用MOCVD方法在蓝宝石衬底上淀积一层Al0.5Ga0.5N薄膜作为DBR结构的生长模板；(2)淀积一层Alx1Iny1Ga1-x1-y1N-Alx2Iny2Ga1-x2-y2N组分渐变层作为DBR的第一个λ/4层；(3)在Alx2Iny2Ga1-x2-y2N上生长Alx3In1-x3N层和Alx4Ga1-x4N层一起构成DBR的第二个λ/4层，第二个λ/4层和第一个λ/4层构成DBR的一个完整周期；(4)再在DBR的第一个周期上继续淀积剩下的n-1个周期，组成一个n个周期的DBR结构。7.根据权利要求6所述的日盲紫外DBR的制备方法，其特征在于：其步骤包括：(1)利用MOCVD方法在蓝宝石衬底上淀积900nm厚的Al0.5Ga0.5N薄膜作为DBR结构的生长模板；(2)淀积一层29nm厚的Al0.74In0.01Ga0.25N-Al0.84In0.01Ga0.15N组分渐变层作为DBR的第一个λ/4层，对应波长λ=274nm；(3)在Al0.84In0.01Ga0.15N上生长11nm的Al0.98In0.02N层和16nm的Al0.5Ga0.5N层一起构成DBR的第二个λ/4层，第二个λ/4层和第一个λ/4层构成DBR的一个完整周期；(4)再在DBR的第一个周期上继续淀积剩下的n-1个周期，组成一个n个周期的DBR结构。2CN103400912A说明书1/4页日盲紫外DBR及其制备方法技术领域[0