[发明专利]一种有机-无机复合近紫外LED及其制备方法

权利要求书

1.一种有机-无机复合近紫外LED，其特征在于，包括倒置结构的n-GaN基板，以及依次设置在所述倒置结构的n-GaN基板上的电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和电极。

2.根据权利要求1所述的有机-无机复合近紫外LED，其特征在于，所述n-GaN基板包括由下至上依次设置的Al₂O₃基板、u-GaN缓冲层、u-GaN外延层以及n-GaN外延层；所述u-GaN缓冲层以及所述u-GaN外延层未经Si掺杂，所述n-GaN外延层掺杂有Si。

3.根据权利要求1所述的有机-无机复合近紫外LED，其特征在于，所述n-GaN外延层中掺杂的Si的浓度为10¹⁶～10²⁰/cm³。

4.根据权利要求1所述的有机-无机复合近紫外LED，其特征在于，所述u-GaN缓冲层的厚度为2.5μm。

5.根据权利要求1所述的有机-无机复合近紫外LED，其特征在于，所述n-GaN外延层的厚度为1.5μm。

6.一种有机-无机复合近紫外LED的制备方法，其特征在于，包括：

制备n-GaN基板；

对制备好的n-GaN基板进行图案化；

将图案化的n-GaN基板倒置，在倒置的n-GaN基板上蒸镀有机半导体材料。

7.根据权利要求6所述的有机-无机复合近紫外LED的制备方法，其特征在于，所述制备n-GaN基板，具体包括：

所述n-GaN基板通过MOCVD法制备；生长过程中，三甲基镓、三甲基铟、三乙基铝以及氨气分别作为Ga、In、Al和N的前驱体；硅烷作为N型掺杂源，氢气作为外延生长过程中的气体载体；生长过程中，首先在蓝宝石衬底Al₂O₃上在500～550℃的温度下低温生长一层厚度为2.5μm的未经Si掺杂的GaN缓冲层，用以缓解蓝宝石衬底和GaN之间的晶格失配；升温至1200℃，生长厚度为1.5μm的Si掺杂的n-GaN层，其中Si掺杂浓度为10¹⁶～10²⁰/cm³，；最后经高温退火炉在1000℃下进行退火处理，得到n-GaN基板。

8.根据权利要求6所述的有机-无机复合近紫外LED的制备方法，其特征在于，所述对制备好的n-GaN基板进行图案化，具体包括：

将所述n-GaN基板依次放在洗涤剂溶液、丙酮和异丙醇溶液中，分别超声10分钟，完成清洗；

使用匀胶机将AZ9200光刻胶旋涂在清洗后的n-GaN基板上，转速设置为800rpm/5s-5000rpm/30s；

对旋涂后的n-GaN基板进行第一次退火，去除光刻胶中的溶剂，退火温度120℃，时间150s；

在光刻机下对退火处理后的n-GaN基板进行曝光，时间850s；

将曝光后的n-GaN基板放入显影液中显影，时间450s，将掩模板上的图案转移到n-GaN基板上，完成后用去离子水冲洗，去除多余的显影液；

对基板进行第二次退火，去除残留的去离子水，温度120℃，时间120s。

9.根据权利要求6所述的有机-无机复合近紫外LED的制备方法，其特征在于，所述将图案化的n-GaN基板倒置，在倒置的n-GaN基板上蒸镀有机半导体材料，具体包括：

通过真空蒸镀法在1×10^-6Pa的真空度下，在已经图案化的n-GaN基板上蒸镀有机半导体材料，依次为电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和电极。