基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED及其制备方法技术

本发明专利技术的基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED及其制备方法，在MIS结构的紫外LED中引入银金属纳米颗粒以形成局域表面等离激元；所述MIS结构LED采用石墨烯膜作为导电层以增强电流扩展性，提高器件紫外光出射率；所述金属纳米颗粒设置于石墨烯层之上，利用局域表面等离激元增强效应，使出射光子与金属纳米颗粒之间发生共振耦合，从而提高器件的内量子效率，增强其发光强度。本发明专利技术提供的一种基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED，结构简单，制备简便，易于生产。

MIS Ultraviolet LED Based on Local Surface Plasmon Enhancement and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED及其制备方法
本专利技术属于半导体光电子器件
，尤其涉及一种基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED及其制备方法。
技术介绍
半导体紫外光源在民生和军事领域具有潜在的应用价值，主要可用于照明、杀菌、医疗、生化检测及保密通信等领域，受到了国际上的广泛关注。相比于传统的p-n结构型紫外LED，MIS构型紫外LED的结构更加简单，可避免多量子阱等精细纳米结构的外延，极大地简化了制备工艺。同时，MIS结构紫外LED不依赖于p-n结工作，相当于扩展了材料制备的选择范围，即便是不易掺杂的半导体材料，也能够用于紫外LED的制备。然而，由于MIS结构紫外LED缺乏量子阱，导致其内量子效率较低，器件的发光强度较弱。局域表面等离激元增强效应可以用来提高器件的内量子效率，当金属纳米结构呈曲面直径小于亚波长的纳米球体、纳米柱体等形状时，在入射光电场的驱动下，金属纳米结构附近将形成局域表面等离激元。局域表面等离激元会与入射光子发生耦合共振，可以达到提升内量子效率的目的，从而提升整体器件发光强度。因此，采用局域表面等离激元增强的方法来提高MIS结构紫外L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED，其特征在于：包括自下而上的衬底、缓冲层、氮化镓层、p型氮化镓层、二氧化硅膜层、石墨烯层和金属纳米颗粒结构；该金属纳米颗粒结构表面的局部设有延伸至p型氮化镓层表面的开口，使得p型氮化镓层表面形成外露区域，该外露区域的上表面设置p型欧姆接触电极；该金属纳米颗粒结构的上表面设置n型欧姆接触电极。

【技术特征摘要】
1.基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED，其特征在于：包括自下而上的衬底、缓冲层、氮化镓层、p型氮化镓层、二氧化硅膜层、石墨烯层和金属纳米颗粒结构；该金属纳米颗粒结构表面的局部设有延伸至p型氮化镓层表面的开口，使得p型氮化镓层表面形成外露区域，该外露区域的上表面设置p型欧姆接触电极；该金属纳米颗粒结构的上表面设置n型欧姆接触电极。2.根据权利要求1所述的基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED，其特征在于：所述衬底为氮化镓或氮化铝单晶或蓝宝石或碳化硅或石英或单晶硅。3.根据权利要求1所述的基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED，其特征在于：所述p型氮化镓层厚度为2-20nm。4.根据权利要求1所述的基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED，其特征在于：所述p型氮化镓层采用镁杂质掺杂，所掺杂浓度为1017-3.5×1018cm-3。5.根据权利要求1所述的基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED，其特征在于：所述二氧化硅膜层厚度为5-20nm。6.根据权利要求1所述的基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED，其特征在于：所述石墨烯层为单层或多层。7.根据权利要求1所述的基于局域表面等离激元增强的MIS结构紫外LED，其特征在于：所述金属纳米颗粒为银、铝、金等金属中的一种。8.根据权利要求7所述的基于局域表面等离激元增...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯，黄长峰，高娜，陈航洋，康俊勇，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35