一种基于石墨烯的可调波长LED及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于石墨烯的可调波长LED及其制备方法，所述LED的结构为将带隙结构与载流子注入结合在一个由半还原的氧化石墨烯形成的P沟道型的场效应管中。本发明专利技术所采用的发光层半还原的氧化石墨烯为P型半导体材料，具有很好的电导率，在发光层上加上电压能够产生随着电压增大而增大的电流，提供载流子的注入；将带隙结构与载流子注入结合在一个由半还原的氧化石墨烯形成的P沟道型的场效应管中，源极接地，源极与漏极之间的所加电压提供载流子注入，通过改变栅极电压调节石墨烯的费米能级从而改变LED的发光波长，且可调波长范围区间达到450nm～750nm。

An Adjustable Wavelength LED Based on Graphene and Its Preparation Method

The invention discloses an adjustable wavelength LED based on graphene and a preparation method thereof. The structure of the LED is to combine the bandgap structure and carrier injection into a P-channel FET formed by semi-reduced graphene oxide. The semi-reduced graphene oxide used in the luminescent layer of the invention is a P-type semiconductor material with good conductivity. The current increases with the increase of voltage on the luminescent layer to provide carrier injection. The bandgap structure and carrier injection are combined in a P-channel FET formed by semi-reduced graphene oxide, and the source electrode is grounded. The applied voltage between the source and drain provides carrier injection. The Fermi level of graphene can be adjusted by changing the gate voltage to change the luminous wavelength of the LED, and the range of the wavelength can be adjusted to 450-750 nm.

【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯的可调波长LED及其制备方法
本专利技术涉及LED照明
，具体涉及一种基于石墨烯的可调波长LED及其制备方法。
技术介绍
传统LED产业通过调整不同的材料和带隙实现选择性发光，而无法在同一个器件上实现可调波长的发光。石墨烯有很高的载流子迁移率和优异的超快光学响应特性，因而在光电探测领域具有很好的应用前景。但本征石墨烯材料零带隙的特性限制了其在电子器件中的应用，对其带隙进行人工调控是亟待研究的科学难题。氧化石墨烯(grapheneoxide，GO)在碳结构上含有环氧基，羟基，羰基和羧基，这些物质的不同组分使得GO的化学表达式很难被表示出来。对氧化石墨烯材料的还原过程的控制可以调控其带隙，在还原过程中由于带间和带内光学跃迁机制的变化，引起氧化石墨烯在还原过程中呈现不同的光吸收特性，进而可以大范围调控石墨烯的带隙宽度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于石墨烯的可调波长LED及其制备方法，其解决的技术问题是在半还原的氧化石墨烯上将能带隙结构与双向载流子统一结合，实现波长可调的LED发光。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于石墨烯的可调波长LED，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于石墨烯的可调波长LED，其特征在于：所述LED的结构为将带隙结构与载流子注入结合在一个由半还原的氧化石墨烯形成的P沟道型的场效应管中。

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的可调波长LED，其特征在于：所述LED的结构为将带隙结构与载流子注入结合在一个由半还原的氧化石墨烯形成的P沟道型的场效应管中。2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的可调波长LED，其特征在于：所述LED的具体结构包括衬底(1)；氧化石墨烯层(2)，所述氧化石墨烯层(2)沉积在衬底(1)之上；半还原氧化石墨烯层(3)，所述半还原氧化石墨烯层(3)作为发光层，其位于氧化石墨烯层(2)之上；由还原氧化石墨烯构成的栅极(4)、源极(5)和漏极(6)，所述栅极(4)、源极(5)和漏极(6)均位于半还原氧化石墨烯层(3)之上，栅极(4)、源极(5)和漏极(6)之间互不接触，且源极(5)接地，栅极(4)接电压VGS，漏极(6)接电压VDS。3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯的可调波长LED，其特征在于：所述衬底(1)为PET衬底、SiO2衬底或蓝宝石衬底中的一种。4.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯的可调波长LED，其特征在于：所述LED可调波长范围区间为450nm～750nm。5.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯的可调波长LED，其特征在于：所述源极(5)和漏极(6)上均沉积有金属银接触层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢峰，杨国锋，
申请(专利权)人：南京紫科光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32