[发明专利]基于十字交叉微米线构筑的隧穿发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.基于十字交叉微米线构筑的隧穿发光二极管，其特征在于，包括石英衬底、固定于所述石英衬底上的两根在中点十字交叉的不同Ga掺杂浓度的ZnO:Ga微米线、设置于所述ZnO:Ga微米线两端作为电极的铟粒，以及覆盖于所述ZnO:Ga微米线上的石英片。

2.根据权利要求1所述的基于十字交叉微米线构筑的隧穿发光二极管，其特征在于，所述ZnO:Ga微米线为表面光滑的四边形微米线，长度为2厘米，线宽为10微米。

3.根据权利要求1所述的基于十字交叉微米线构筑的隧穿发光二极管，其特征在于，所述石英衬底的厚度0.8~1.2mm；所述ZnO:Ga微米线的电子浓度为10¹⁷ ~10¹⁹ /cm³，电子迁移率为5~100cm²/V·s；所述铟粒厚度20~40nm。

4.根据权利要求1所述的基于十字交叉微米线构筑的隧穿发光二极管，其特征在于，所述两根十字交叉的不同Ga掺杂浓度的ZnO:Ga微米线的电导率比值不低于一个数量级。

5.权利要求4所述隧穿发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：生长两根不同Ga掺杂浓度的ZnO:Ga微米线；

步骤2：用铟粒作电极分别将两根ZnO:Ga微米线按照十字交叉结构固定在石英衬底上；

步骤3：用石英片按压在步骤2制得的交叉器件上。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1采用化学气相沉积方法生长ZnO:Ga微米线。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2的具体步骤包括：

步骤2.1：将石英衬底分别用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗15min，然后选择单个ZnO:Ga微米线转移到石英衬底上，两个铟粒固定在ZnO:Ga微米线两端作为电极，在200℃退火2min后，将ZnO:Ga微米线固定在衬底上，得到一个金属-半导体-金属结构的电致发光器件；

步骤2.2：再选取另一形貌尺寸相同且掺杂浓度不同的ZnO:Ga微米线转移到石英衬底上，用两个铟粒固定在ZnO:Ga微米线两端作为电极，在200℃退火2min后，将该ZnO:Ga微米线固定在石英衬底上。