[发明专利]一种增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件及制备方法有效
| 申请号： | 201910683206.1 | 申请日： | 2019-07-26 |
| 公开（公告）号： | CN110444644B | 公开（公告）日： | 2022-10-14 |
| 发明（设计）人： | 马向阳;陈金鑫;杨德仁 | 申请（专利权）人： | 浙江大学 |
| 主分类号： | H01L33/28 | 分类号： | H01L33/28;H01L33/42;H01L33/00 |
| 代理公司： | 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 | 代理人： | 韩聪 |
| 地址： | 310013 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 增强 硅基铒 掺杂 zno 薄膜 电致发光 器件 制备 方法 | ||
1.一种增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件，包括硅衬底，硅衬底正面依次设有发光层、透明电极层，硅衬底背面设有欧姆接触电极，其特征在于，所述硅衬底表面具有氧化硅层，所述发光层为锆、铒共掺杂的ZnO薄膜。
2.如权利要求1所述的增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件，其特征在于，所述硅衬底表面具有厚度为10～15nm的热氧化SiOx层，其中x≤2。
3.如权利要求1所述的增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件，其特征在于，所述硅衬底采用重掺磷的n+型100硅片。
4.如权利要求1所述的增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件，其特征在于，所述发光层的厚度为80～120nm。
5.如权利要求1或4所述的增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件，其特征在于，以原子百分比计，发光层中稀土铒的掺杂量为1％～5％，锆的掺杂量为1％～10％。
6.如权利要求5所述的增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件，其特征在于，以原子百分比计，发光层中稀土铒的掺杂量为1.5％，锆的掺杂量为5％。
7.如权利要求1所述的增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件，其特征在于，所述透明电极层为厚度为80～110nm的掺锡氧化铟薄膜。
8.如权利要求1-7任一项所述的增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅衬底置于1000～1100℃、干氧气氛下进行热氧化形成氧化硅层；
(2)通过射频磁控溅射法在带有氧化硅层的硅衬底正面沉积锆、铒共掺杂的ZnO薄膜，再在O2气氛中热处理；
(3)利用射频磁控溅射法在锆、铒共掺杂的ZnO薄膜上沉积透明电极层；
(4)利用直流磁控溅射法在硅衬底背面沉积欧姆接触电极。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，采用掺杂有氧化锆、氧化铒的氧化锌陶瓷靶进行射频磁控溅射沉积。
10.如权利要求1-7任一项所述的增强硅基铒掺杂ZnO薄膜电致发光的器件的电致发光方法，其特征在于，在透明电极层和欧姆接触电极之间施加9～12V的电压。
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