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AlGaN材料作为第三代半导体材料,在深紫外发光二极管(Deep ultraviolet-Light emitting diodes,DUV-LEDs)等光电子器件领域具有非常广泛的应用前景。目前,大多数的AlGaN基UV-LED均为生长于c(0001)面蓝宝石衬底上的极性材料。对于极性AlGaN基UV-LED而言,AlGaN材料内部虽然存在量子限制斯塔克效应,但是可以通过提高AlGaN材料的晶体质量、优化掺杂和量子结构、以及改进UV-LED的器件制作工艺等方法,来弥补这一效应所造成的负面影响。本论文利用金属有机化合物化学气相沉积技术,成功制备出发光波长为275 nm的DUV-LED全结构芯片,并且通过引入Mg掺杂的复合最后一层量子垒(Composite last quantum barrier,CLQB),系统地研究了CLQB的引入以及Mg掺杂量对DUV-LED光输出功率的影响,成功将DUV-LED的光输出功率提高了近30%。本论文的主要研究内容和成果如下:1.详细地介绍了HT-AlN缓冲层生长工艺的优化调节,并通过优化HT-AlN缓冲层生长的温度和Ⅴ族源与Ⅲ族源摩尔流量之比(Ⅴ/Ⅲ比),成功制备了晶体质量和表面形貌较好的缓冲层,为后续生长DUV-LED全结构芯片奠定了基础。2.在HT-AlN缓冲层的基础上,利用MOCVD外延生长技术,采用非掺杂AlN/Al0.55Ga0.45N SL结构作为应力释放和位错过滤层,以降低外延层中的应力和穿透位错密度,成功制备出发光波长为275 nm的具有传统u-LQB的DUV-LED全结构芯片。并且创新性地引入p-CLQB,深入研究了p-CLQB的引入对DUV-LED光输出功率的影响。研究发现,适量Mg掺杂水平的p-CLQB有利于增加DUV-LED的光输出功率,但过量的Mg掺杂则会引起与杂质相关的缺陷数量激增,产生子带寄生发光,导致光输出功率的显著降低。3.在引入CLQB的基础上,改变CLQB中Mg的掺入量,采用光致发光(Photoluminescence,PL)光谱、电致发光(Electroluminescence,EL)光谱等表征手段,分析研究了Mg的掺入量对光输出功率的影响。成功在使用优化的Mg掺入量下,制得了输出功率较高的DUV-LED。例如在40 m A的注入电流下,与未插入p-CLQB的样品相比,具有优化的p-CLQB的AlGaN基DUV-LED的光输出功率增加了约30%。