[发明专利]一种氧化锌基异质结发光器件及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化锌基异质结发光器件，包括衬底（1）、在衬底（1）上外延生长的GaN外延层（2）、设置在GaN外延层（2）上的正电极（6）、ZnO发光层（4）和设置在ZnO发光层（4）上的负电极（5），其特征在于：所述的GaN外延层（2）上还设置有一个独立于正电极（6）的电流限制层（3），ZnO发光层（4）设置在电流限制层（3）上，该电流限制层（3）为i型NiO薄膜，所述的GaN外延层（2）为p型GaN薄膜，ZnO发光层（4）为n型ZnO薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种氧化锌基异质结发光器件，其特征在于：所述的GaN外延层（2）、电流限制层（3）和ZnO发光层（4）均由MOCVD工艺制备，且电流限制层（3）的禁带宽度大于ZnO发光层（4）的禁带宽度。

3.根据权利要求1所述的一种氧化锌基异质结发光器件，其特征在于：所述负电极（5）和正电极（6）的材料为Au、Ni-Au、Ti-Au、Zn-Au、Pt-Au中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种氧化锌基异质结发光器件，其特征在于：所述的衬底（1）为蓝宝石衬底。

5.根据权利要求1所述的一种氧化锌基异质结发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

1)、衬底的清洗：将衬底依次用丙酮、乙醇、去离子水各超声波清洗3~8min，之后采用高纯氮气将衬底吹干，并放入MOCVD设备中准备生长；

2)、样品的制备：利用MOCVD制备技术在衬底上依次制备出p型GaN薄膜、i型NiO薄膜和n型ZnO薄膜，其中，所述p型GaN薄膜的制备过程中的载流子浓度为5×10¹⁸cm^-3；

3)、n-ZnO接触电极的制备：将步骤二制得的样品放入真空镀膜机内，通过掩膜板热蒸发的方法在n型ZnO薄膜表面制备负电极（5）；

4)、p-GaN接触电极的制备：用湿法腐蚀的方法将n型ZnO薄膜和i型NiO薄膜的一部分腐蚀掉，将p型GaN薄膜暴露出来，然后在露出的p型GaN薄膜上设置正电极（6），所述的湿法腐蚀的的试剂为HCl与H₂O体积比为1:20的盐酸溶液；

5)、器件的退火处理：设置好正电极后，在N₂保护下进行退火处理，控制退火处理的时间为2min，温度为380℃。