專利名稱：一種ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管，尤其是ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
ZnO由于其室溫下3.37eV的帶寬和60meV的激子束縛能，被認(rèn)為是一種理想的短波長(zhǎng)發(fā)光器件材料。目前，p-ZnO薄膜的制備取得了重大進(jìn)展，使得實(shí)現(xiàn)ZnO基發(fā)光二極管成為可能。
另一方面，半導(dǎo)體量子點(diǎn)由于其自組裝的生長(zhǎng)機(jī)理，每個(gè)量子點(diǎn)具有優(yōu)異的結(jié)晶質(zhì)量。更由于量子局域效應(yīng)，量子點(diǎn)具有比體材料更好的發(fā)光性能。因此以量子點(diǎn)作為發(fā)光二極管的有源層，可以大大提高發(fā)光效率。并且根據(jù)量子約束效應(yīng)，通過對(duì)量子點(diǎn)尺寸的調(diào)節(jié)，可得不同波段的出射光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管，為發(fā)光二極管增加新品種。
本發(fā)明的ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管是以ZnO為基，在襯底的一面自下而上依次沉積有n-ZnO薄膜層、n-Zn1-xMgxO薄膜層、ZnO量子點(diǎn)層、p-Zn1-xMgxO薄膜層、p-ZnO薄膜層和第二電極，在襯底的另一面沉積有第一電極，其中所說的ZnO量子點(diǎn)層由嵌于ZnO/Zn1-yMgyO量子阱層的ZnO量子點(diǎn)構(gòu)成，y值為0～0.5。
本發(fā)明中，所說的n-Zn1-xMgxO和p-Zn1-xMgxO中的X值為0～0.6。所說的ZnO量子點(diǎn)的尺寸為3～10nm。第一電極可以為Ti/Au合金，第二電極可以為Ni/Au合金。襯底可以采用硅、氧化鋅或氮化鎵。
ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管的優(yōu)點(diǎn)是1)量子點(diǎn)作為有源層，發(fā)光效率高；2)ZnO同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，界面晶格匹配性好，有利于提高器件的性能；3)通過對(duì)ZnO量子點(diǎn)尺寸的調(diào)節(jié)，可得不同波段的出射光，制得紫外光、紫光或藍(lán)光等多種發(fā)光器件。


圖1是本發(fā)明ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管是利用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù)，在襯底1的一面自下而上依次沉積n-ZnO薄膜層2、n-Zn1-xMgxO薄膜層3、ZnO量子點(diǎn)層4、p-Zn1-xMgxO薄膜層5、p-ZnO薄膜層6和第二電極8，在襯底1的另一面沉積第一電極7構(gòu)成(見圖1)。其中，ZnO量子點(diǎn)層4由嵌于ZnO/Zn1-yMgyO量子阱層的ZnO量子點(diǎn)構(gòu)成，y值為0～0.5；ZnO量子點(diǎn)的尺寸為3～10nm。p-Zn1-xMgxO和n-Zn1-xMgxO中的X值在0～0.6間可調(diào)。通過對(duì)ZnO量子點(diǎn)尺寸的調(diào)節(jié)，改變發(fā)光波段，可得到發(fā)射紫外光、紫光或藍(lán)光的發(fā)光二極管。
權(quán)利要求
1.一種ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管，其特征是以ZnO為基，在襯底(1)的一面自下而上依次沉積有n-ZnO薄膜層(2)、n-Zn1-xMgxO薄膜層(3)、ZnO量子點(diǎn)層(4)、p-Zn1-xMgxO薄膜層(5)、p-ZnO薄膜層(6)和第二電極(8)，在襯底(1)的另一面沉積有第一電極(7)，其中ZnO量子點(diǎn)層(4)由嵌于ZnO/Zn1-yMgyO量子阱層的ZnO量子點(diǎn)構(gòu)成，y值為0～0.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管，其特征是所說的n-Zn1-xMgxO和p-Zn1-xMgxO中的X值為0～0.6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管，其特征是襯底為硅、氧化鋅或氮化鎵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管，其特征是第一電極(7)為Ti/Au合金，第二電極(8)為Ni/Au合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管，其特征是所述發(fā)光二極管發(fā)射紫外光、紫光或藍(lán)光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管，其特征是所說的ZnO量子點(diǎn)的尺寸為3～10nm。
全文摘要
本發(fā)明公開的ZnO基量子點(diǎn)發(fā)光二極管是以ZnO為基，在襯底的一面自下而上依次沉積n－ZnO薄膜層、n－Zn
文檔編號(hào)H01L33/00GK1925178SQ200610053608
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者葉志鎮(zhèn), 曾昱嘉 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)