[发明专利]一种基于MoS2

权利要求书

1.一种基于MoS₂的薄层紫外发光二极管，其特征在于，包括自下而上依次设置的衬底、MoS₂层、n型渐变Al组分AlGaN层、AlGaN量子阱层、p型渐变Al组分AlGaN层和p电极，所述n型渐变Al组分AlGaN层的侧上方设有n电极，所述MoS₂层由多层平铺的MoS₂材料构成。

2.根据权利要求1所述的基于MoS₂的薄层紫外发光二极管，其特征在于，所述MoS₂层的厚度为2-5nm。

3.根据权利要求1所述的基于MoS₂的薄层紫外发光二极管，其特征在于，所述n型渐变Al组分AlGaN层的厚度为100-120nm，所述n型渐变Al组分AlGaN层中Al组分线性递增渐变，Si掺杂浓度为5´10¹⁸cm^-3。

4.根据权利要求1所述的基于MoS₂的薄层紫外发光二极管，其特征在于，所述AlGaN量子阱层的厚度为40-60nm；

所述p型渐变Al组分AlGaN层5的厚度为100-120nm，所述p型渐变Al组分AlGaN层中Al组分线性递增渐变，Mg掺杂浓度为1´10¹⁹cm^-3。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的基于MoS₂的薄层紫外发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在衬底上，利用CVD工艺，生长厚度为2-5nm的MoS₂层；

（2）在铺满衬底的MoS₂层上，利用MOCVD工艺，采用线性增加Al源流量的方式生长厚度为100-120nm的n型渐变Al组分AlGaN层，其Si掺杂浓度为5´10¹⁸cm^-3；

（3）在n型渐变Al组分AlGaN层上，利用MOCVD工艺，生长厚度为40-60nm的AlGaN量子阱层；

（4）在AlGaN量子阱层上，利用MOCVD工艺，采用线性减少Al源流量的方式生长厚度为100-120nm的p型渐变Al组分AlGaN层，其Mg掺杂浓度为1´10¹⁹cm^-3；

（5）采用感应耦合等离子体或者反应离子刻蚀从顶部p型渐变Al组分AlGaN层刻蚀至n型渐变Al组分AlGaN层，形成n型AlGaN台面；

（6）在n型A1GaN台面上光刻出n型电极的图形，使用镀膜机，蒸镀n型电极；

（7）在p型渐变Al组分AlGaN层上光刻出p型电极的图形，使用镀膜机，蒸镀P型电极，完成基于MoS₂的薄层紫外发光二极管的制作。

6.根据权利要求5所述的基于MoS₂的薄层紫外发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤（1）中生长MoS₂层的工艺条件为：反应室温度为650-850℃，保持反应室压力为20-75Torr，向反应室同时通入流量为250-300sccm的氮气，在生长之前将一滴还原氧化石墨烯溶液悬涂在衬底的基板表面，然后在50℃下干燥，将MO₃粉末放入CVD陶瓷舟皿中，并将衬底面朝下安装在舟皿顶部，将单独的硫粉的陶瓷舟皿放置在MO₃粉末旁边。

7.根据权利要求5所述的基于MoS₂的薄层紫外发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤（2）中生长n型渐变Al组分AlGaN层的工艺条件为：反应室温度为900-1350℃，保持反应室压力为10-75Torr，向反应室通入流量为50-200sccm的铝源，在生长过程中铝源流量从50sccm-200sccm之间均匀递增。