[发明专利]一种有机-无机复合近紫外LED及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机‑无机复合近紫外LED及其制备方法。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。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。本发明制备的n‑GaN基板具有良好散热性能和高载流子迁移率；将n‑GaN作为基板以及电子注入层(EIL)制备具有倒置结构的近紫外有机‑无机复合LED器件，使其具有更强的载流子注入能力，更好的发光效率和散热性能。

技术领域

本发明涉及近紫外LED领域，特别是涉及一种有机-无机复合近紫外LED及其制备方法。

背景技术

在现有的技术下，制备的近紫外OLED器件普遍发光效率较低，这是由于制备器件使用的ITO(氧化铟锡)基板具有一定的紫外吸收能力，ITO本身的散热性能不佳，导致器件发热，温度上升，且ITO的载流子迁移率不高，不利于载流子注入到发光层，这些都会降低器件的发光效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种有机-无机复合近紫外LED及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种有机-无机复合近紫外LED，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。

可选的，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。

可选的，所述n-GaN外延层中掺杂的Si的浓度为10¹⁶～10²⁰/cm³。

可选的，所述u-GaN缓冲层的厚度为2.5μm。

可选的，所述n-GaN外延层的厚度为1.5μm。

本发明还提供了一种有机-无机复合近紫外LED的制备方法，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。

可选的，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。

可选的，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；