【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种石墨烯纳米带发光二极管(gnrled)及其制备方法，属于光电器件。
技术介绍
1、石墨烯(graphene)自2004年被发现以来，由于其具有高强度、硬度、热导率、电导率和极佳的透光性而广受关注，其优异的光学电学特性，展示出了极大的应用潜力。然而，由于石墨烯为零带隙材料，因此无法用作半导体材料，这限制了它在场效应晶体管和其他光电器件中的应用。为了扩展其禁带宽度，从而赋予其半导体的特性，有学者按照一定的形状将单层的石墨烯展开成为宽度大概小于50nm的准一维的石墨烯条带，并发现通过改变石墨烯纳米带(graphene nanoribbons,gnr)的宽度和边缘几何结构，可以改变其电子特性，实现了石墨烯纳米带的可调带隙。当前，石墨烯纳米带已经在传感器元件、场效应晶体管、高速电开关等领域有着广泛的应用。此外，作为一类新型半导体材料，它在光电领域的应用也引起了人们的关注。
2、2018年，意大利和法国研究团队首次通过实验观察到7个原子宽的石墨烯纳米带的高强度发光现象，强度与碳纳米管制成的发光器件相当，并且可以通过调节电压来改变颜色。这些观察结果为进一步发掘石墨烯纳米带发光的潜在机制，做了很好的铺垫。但目前，实现石墨烯纳米带的可见发光仍然是一个公认的难题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种石墨烯纳米带发光二极管及其制备方法；
2、本专利技术采用垂直型的发光二极管结构，选择与石墨烯纳米带能带上相匹配的电子注入层和空穴注入层材料，
3、术语解释：
4、igzo，indium gallium zinc oxide，为铟镓锌氧化物的缩写；
5、gnr，graphene nanoribbons，为石墨烯纳米带；
6、本专利技术的技术方案为：
7、一种石墨烯纳米带发光二极管，包括由下自上依次设置的衬底、阳极、空穴注入层、发光层、电子注入层、阴极；
8、所述发光层的材质为gnr；所述空穴注入层的材质为nio；所述电子注入层的材质为igzo。
9、根据本专利技术优选的，所述空穴注入层的厚度为30-200nm；所述电子注入层的厚度为50-200nm；
10、最优选的，所述空穴注入层的厚度为30nm；所述电子注入层的厚度为50nm。
11、根据本专利技术优选的，所述阳极的材质为ito；所述阴极的材质为al；所述衬底为玻璃衬底。
12、根据本专利技术优选的，所述阳极的厚度为100-150nm；
13、最优选的，所述阳极的厚度为180nm；所述阴极的厚度为100nm。
14、上述石墨烯纳米带发光二极管的制备方法，包括：
15、在清洁后的衬底上生长阳极；
16、在阳极上生长空穴注入层；
17、采用旋涂或滴涂的方式将制备好的发光层转移至空穴注入层；
18、在发光层上生长电子注入层；
19、在电子注入层上生长阴极。
20、进一步优选的，在清洁后的衬底上生长阳极，包括：
21、生长的参数为：在真空度＜10-6torr下，在纯ar氛围中，采用60w的溅射功率，生长28min，即获得ito薄膜作为阳极。
22、进一步优选的，在阳极上生长空穴注入层，包括：
23、生长的参数为：在真空度＜10-6torr下，在含有2.5％的o2的ar氛围中，采用150w的溅射功率，生长18min，即获得nio薄膜作为空穴注入层。
24、进一步优选的，在发光层上生长电子注入层，包括：
25、生长的参数为：在真空度＜10-6torr下，在纯ar氛围中，采用90w的溅射功率，生长26分40秒，即获得igzo薄膜作为电子注入层。
26、进一步优选的，在电子注入层上生长阴极，包括：
27、生长的参数为：在真空度＜10-6torr下，在纯ar氛围中，采用200w的溅射功率，生长8分20秒，即获得al薄膜作为阴极。
28、本专利技术的有益效果为：
29、本专利技术创新性地将石墨烯纳米带作为发光二极管的发光层，采用igzo和nio作为电子和空穴注入层，因为这两种半导体材料的能带结构能够与石墨烯纳米带的能带结构相匹配，在理论上能够实现载流子的注入、复合等过程，所以在将能量传递给石墨烯纳米带的价带电子时，能够使得石墨烯纳米带价带电子激发到导带，从而在电子由不稳定的导带重新回到价带的过程中，能够将能量以可见光的形式释放出来。
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1.一种石墨烯纳米带发光二极管，其特征在于，包括由下自上依次设置的衬底、阳极、空穴注入层、发光层、电子注入层、阴极；
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米带发光二极管，其特征在于，所述空穴注入层的厚度为30-200nm；所述电子注入层的厚度为50-200nm。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米带发光二极管，其特征在于，所述空穴注入层的厚度为30nm；所述电子注入层的厚度为50nm。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米带发光二极管，其特征在于，所述阳极的材质为ITO；所述阴极的材质为Al；所述衬底为玻璃衬底。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种石墨烯纳米带发光二极管，其特征在于，所述阳极的厚度为100-150nm；
6.权利要求1-5任一所述的石墨烯纳米带发光二极管的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的石墨烯纳米带发光二极管的制备方法，其特征在于，在清洁后的衬底上生长阳极，包括：
8.根据权利要求6所述的石墨烯纳米带发光二极管的制备方法，其特征在于，在阳极上生长空穴注
9.根据权利要求6所述的石墨烯纳米带发光二极管的制备方法，其特征在于，在发光层上生长电子注入层，包括：
10.根据权利要求6-9任一所述的石墨烯纳米带发光二极管的制备方法，其特征在于，在电子注入层上生长阴极，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯纳米带发光二极管，其特征在于，包括由下自上依次设置的衬底、阳极、空穴注入层、发光层、电子注入层、阴极；
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米带发光二极管，其特征在于，所述空穴注入层的厚度为30-200nm；所述电子注入层的厚度为50-200nm。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米带发光二极管，其特征在于，所述空穴注入层的厚度为30nm；所述电子注入层的厚度为50nm。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米带发光二极管，其特征在于，所述阳极的材质为ito；所述阴极的材质为al；所述衬底为玻璃衬底。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种石墨烯纳米带发...
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