一种垂直结构ZnO基LED芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种垂直结构ZnO基LED芯片及其制备方法，芯片结构包括：由下至上依次排列的作为p型电极的金属Al反射电极、p型ZnxMg1‑xO衬底层、i型Al2O3薄膜层、n型ZnO薄膜层和n型电极。采用高质量的p型ZnxMg1‑xO衬底层，解决了难以制备高质量p型ZnO的困难，可以在较大程度上提高LED的光效，制备的LED芯片结构简单，简化了工艺，采用垂直结构，使用金属Al反射电极，对光具有极强的反射作用，有利于提高出光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直结构ZnO基LED芯片及其制备方法
本专利技术涉及一种LED芯片及其制备方法，特别是一种垂直结构ZnO基LED芯片及其制备方法。
技术介绍
发光二极管(LED)具有节能、环保、寿命长等众多优点，是未来照明和显示的必然发展趋势。目前，LED大多是基于GaN半导体材料的。然而，GaN材料由于制造设备相对昂贵、资源有限、薄膜外延困难等问题限制其持续性发展。因此及时研发下一代LED半导体材料是十分必要和急迫的。ZnO半导体材料的激子束缚能高达60meV，远远大于GaN的(25meV)，有利于实现室温下的激光发射，且具有外延生长温度低、成膜性能好、原材料丰富、无毒等优点，且ZnO的制备及其器件应用研究也成为近年来的热点。但ZnO的内部点缺陷非常多，对p型掺杂的补偿效应非常大，因而高质量p型掺杂ZnO制备十分困难。目前一般是通过在p型GaN薄膜上外延n型ZnO薄膜，但二者之间的界面存在非常多的点缺陷，严重影响发光效率，且外延结构复杂。为了促进ZnO基LED的发展，采用一种简单而有效的方案来提高ZnO基LED的性能显得极为重要。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种垂直结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直结构ZnO基LED芯片，其特征在于，包括：由下至上依次排列的作为p型电极的金属Al反射电极(11)、p型ZnxMg1‑xO衬底层(12)、i型Al2O3薄膜层(13)、n型ZnO薄膜层(14)和n型电极(15)。

【技术特征摘要】
1.一种垂直结构ZnO基LED芯片，其特征在于，包括：由下至上依次排列的作为p型电极的金属Al反射电极(11)、p型ZnxMg1-xO衬底层(12)、i型Al2O3薄膜层(13)、n型ZnO薄膜层(14)和n型电极(15)。2.根据权利要求1所述的一种垂直结构ZnO基LED芯片，其特征在于，所述p型ZnxMg1-xO衬底层(12)中x取值范围为：0<x<0.3。3.根据权利要求1所述的一种垂直结构ZnO基LED芯片，其特征在于，所述i型Al2O3薄膜层(13)包含一层Ag纳米层(16)。4.根据权利要求1所述的一种垂直结构ZnO基LED芯片，其特征在于，所述i型Al2O3薄膜层(13)厚度为2-15nm。5.根据权利要求1所述的一种垂直结构ZnO基LED芯片，其特征在于，所述n型ZnO薄膜层(14)厚度为300-1500nm。6.根据权利要求1所述的一种垂直结构ZnO基LED芯片，其特征在于，所述n型电极(15)选用Al单晶或者Cu单晶材料。7.一种垂直结构ZnO基LED芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将清洗干净的p型ZnxMg1-xO衬底层(12)放到分子束外延设备当中，抽真空至2-8×10-10Torr，然后在600-850℃退火30-60min，获得原子级平整表面；B、制备i型Al2O3薄膜层(13)：在温度700-900℃，纯度99.999％以上的O等离子体流量为0.5-20...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨为家，吴质朴，何畏，陈强，
申请(专利权)人：江门市奥伦德光电有限公司，五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东,44