[發明專利]硅基上的近紅外量子點電致發光的器件及制備方法

有效

• 申請號: 201210308854.7
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102820391A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 許興勝;李成果
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種硅基上的近紅外量子點電致發光的器件，包括：

一襯底；

一氧化層，該氧化層制作在襯底上，該氧化層為二氧化硅薄膜，其通過分擔電壓，平衡電子和空穴的注入；

一發光層，該發光層制作在氧化層上，該發光層為近紅外發光的膠體量子點；

一電子傳輸層，該電子傳輸層制作在發光層上，該電子傳輸層可以傳輸電子，提高電子載流子注入效率；

一金屬電極，該金屬電極制作在電子傳輸層上，該金屬電極用于向發光層注入電子；

其中所述襯底、氧化層、發光層、電子傳輸層和金屬電極為平板波導結構或為脊形波導結構，所述脊形波導結構的襯底為凸字形，中間有一凸臺，所述氧化層、發光層、電子傳輸層和金屬電極均制作在襯底的凸臺上。

2.根據權利要求1所述的硅基上的近紅外量子點電致發光的器件，其中襯底的材料為重摻雜的p型或n型完全硅材料，或者為重摻雜的p型或n型SOI材料，重摻雜的硅電阻率小于25Ω·cm。

3.根據權利要求1所述的硅基上的近紅外量子點電致發光的器件，其中氧化層的厚度為1-5nm的二氧化硅薄膜。

4.根據權利要求1所述的硅基上的近紅外量子點電致發光的器件，其中發光層為發光波長是1100-1700nm的近紅外波段的膠體量子點材料。

5.根據權利要求1所述的硅基上的近紅外量子點電致發光的器件，其中電子傳輸層為n型的寬禁帶半導體薄膜。

6.一種硅基上的近紅外量子點電致發光的器件的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：取一襯底；

步驟2：在襯底上制作一氧化層，該氧化層為二氧化硅薄膜，其通過分擔電壓，平衡電子和空穴的注入；

步驟3：在氧化層上制作發光層，該發光層為近紅外發光的膠體量子點；

步驟4：在發光層上制作一電子傳輸層，該電子傳輸層可以傳輸電子，提高電子載流子注入效率。

步驟5：在傳輸層上制作一金屬電極，該金屬電極用于向發光層注入電子。

7.根據權利要求6所述的硅基上的近紅外量子點電致發光的器件的制備方法，其中所述襯底、氧化層、發光層、電子傳輸層和金屬電極為平板波導結構或為脊形波導結構，所述脊形波導結構是在制作完成后，采用光刻的方法，去除襯底上兩側的氧化層、發光層、電子傳輸層和金屬電極，去除的深度到達襯底內，形成脊形波導結構。

8.根據權利要求6所述的硅基上的近紅外量子點電致發光的器件的制備方法，其中襯底的材料為重摻雜的p型或n型完全硅材料，或者為重摻雜的p型或n型SOI材料，重摻雜的硅電阻率小于25Ω·cm。

9.根據權利要求6所述的硅基上的近紅外量子點電致發光的器件的制備方法，其中氧化層的厚度為1-5nm的二氧化硅薄膜。

10.根據權利要求6所述的硅基上的近紅外量子點電致發光的器件的制備方法，其中發光層為發光波長是1100-1700nm的近紅外波段的膠體量子點材料。

11.根據權利要求6所述的硅基上的近紅外量子點電致發光的器件的制備方法，其中電子傳輸層為n型的寬禁帶半導體薄膜。