雙色光電器件及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請屬于光電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙色光電器件及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前應用于激光顯示、微投影等的多色光電器件一般情況下都是采用將多個單色激光器(LED)通過光學透鏡或者其他器件集成起來。不僅增加了成本，而且不利于小型化設備的制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的提供一種雙色光電器件及其制作方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中成本高、不利于小型化設備制造的技術(shù)問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
本申請實施例公開一種雙色光電器件，包括P型GaAs襯底，形成于P型GaAs襯底上的GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱，以及形成于GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱上的η型GaAs接觸層，所述雙色光電器件為單片集成的單個器件。
[0005]優(yōu)選的，在上述的雙色光電器件中，所述雙色光電器件為LED或光伏電池。
[0006]相應地，本發(fā)明還公開了一種雙色光電器件的制作方法，包括:
S1、在P型GaAs襯底上制作GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱；
s2、在GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱上制作η型GaAs接觸層。
[0007]優(yōu)選的，在上述的雙色光電器件的制作方法中，所述步驟Si中，所述GaInP/AlGaInP有源區(qū)量子阱通過分子束外延方法生長于P型GaAs襯底上，生長溫度控制為61(T730°C，生長壓力控制為4?8MPa。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:利用在P-GaAs襯底上直接制備GaInP/AlGaInP有源區(qū)量子阱，并在其上制備n+GaAs，實現(xiàn)了雙色單片集成的單個器件，成本低，利于小型化設備的制造。
【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1所示為本發(fā)明具體實施例中雙色光電器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。這些優(yōu)選實施方式的示例在附圖中進行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本發(fā)明的實施方式僅僅是示例性的，并且本發(fā)明并不限于這些實施方式。
[0012]在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細節(jié)。
[0013]參圖1所示，本發(fā)明具體實施例中，雙色光電器件包括P型GaAs襯底，P型GaAs襯底的帶隙能量為1.4ev。
[0014]P 型 GaAs 襯底上生長有 GaInP/AlGaInP(GaInP 或 AlGaInP)有源區(qū)量子阱，GaInP/AlGaInP有源區(qū)量子阱的帶隙能量為1.9ev。
[0015]GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱上還形成有η型GaAs接觸層。
[0016]通過在p-GaAs襯底上直接制備GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱，并在其上制備n+GaAs,實現(xiàn)了雙色單片集成的單個器件。
[0017]上述雙色光電器件的制作方法如下:
(1)利用分子束外延生長(MBE)系統(tǒng)在P-GaAs襯底上生長GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子講；
(2)然后在步驟(I)得到GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱上再生長接觸層n+GaAs，得到了 GaAs晶片。
[0018]上述制作方法中，關(guān)鍵在于高質(zhì)量GaInP或AlGaInP材料生長，由于其在MBE中生長存在一些特殊問題，最典型的是AlGaInP材料的摻雜，特別是P型雜質(zhì)摻雜很困難(P型摻Be)，另外，AlGaInP材料中同時含有Al和In，生長溫度高有利于含Al化合物的生長而生長溫度低有利于含In化合物的生長，優(yōu)選地生長溫度為610-730°C。這使得AlGaInP外延材料的質(zhì)量對參數(shù)特別敏感。采用低壓生長條件(4-8MPa)優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以生長出高質(zhì)量GaInP-AlGaInP可見光量子阱激光器結(jié)構(gòu)外延材料。
[0019]綜上所述，本發(fā)明利用在ρ-GaAs襯底上直接制備GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱，并在其上制備n+GaAs，實現(xiàn)了雙色單片集成的單個器件，成本低，利于小型化設備的制造。
[0020]最后，還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。
【主權(quán)項】
1.一種雙色光電器件，其特征在于，包括P型GaAs襯底，形成于P型GaAs襯底上的GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱，以及形成于GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱上的η型GaAs接觸層，所述雙色光電器件為單片集成的單個器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙色光電器件，其特征在于:所述雙色光電器件為LED或光伏電池。
3.—種雙色光電器件的制作方法，其特征在于，包括: S1、在P型GaAs襯底上制作GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱； s2、在GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱上制作η型GaAs接觸層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙色光電器件的制作方法，其特征在于:所述步驟Si中，所述GalnP/AlGalnP有源區(qū)量子阱通過分子束外延方法生長于P型GaAs襯底上，生長溫度控制為61(T730°C，生長壓力控制為4?8MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙色光電器件，包括p型GaAs襯底，形成于p型GaAs襯底上的GaInP/AlGaInP有源區(qū)量子阱，以及形成于GaInP/AlGaInP有源區(qū)量子阱上的n型GaAs接觸層，所述雙色光電器件為單片集成的單個器件。本發(fā)明還公開了一種雙色光電器件的制作方法。由于本發(fā)明的雙色光電器件為單片集成的單個器件，成本低，利于小型化設備的制造。
【IPC分類】H01L31-0352, H01L31-18, H01L31-075, H01L33-06
【公開號】CN104716238
【申請?zhí)枴緾N201310675320
【發(fā)明人】任昕, 陸書龍, 邊歷峰
【申請人】中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月12日