[發明專利]可精準控制二維材料發光強度和峰位的發光器件

在審

• 申請號: 201910092280.6
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109698260A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 湯乃云;楊正茂
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/12;H01L33/26;H01L33/34;H01L33/44
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發明涉及一種可精準控制二維材料發光強度和峰位的發光器件，包括襯底、生長在襯底上的二氧化硅介質層，以及生長在二氧化硅介質層且相互隔離的三塊硅薄膜區域，所述三塊硅薄膜中的其中兩塊上分別生長一個金屬電極，另一塊與其中一塊生長有金屬電極的硅薄膜區域之間設置有一層二維材料。與現有技術相比，本發明制備得到的的器件制作方法簡便、易于操作，能夠精確控制二維材料發光強度和峰位，可以提供有利的光源，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于發光器件制備技術領域，涉及一種可精準控制二維材料發光強度和峰位的發光器件。

背景技術

石墨烯的發現使得二維材料在全球范圍內引發了一場研究熱潮。至今為止，已經有幾十種二維材料被人們所發現并進行深度研究，二維材料的多功能性使得其在信息、能源、生物等領域發揮著非常大的作用。如中國專利201510320484.2公開了一種柔性二維材料發光器件，該發光器件從下到上依次包括柔性襯底層、第一金屬層、介質層、二維半導體材料層，以及設置在介質層上并位于二維半導體材料層兩端的第二金屬層，介質層作為柵極，第二金屬層兩端分別作為源極和漏極，從而構成MOS結構。上述專利的發光器件雖然具有較好的光電響應速度，但是在發光強度和峰位上的可調控性較弱。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可精準控制二維材料發光強度和峰位的發光器件及其制備。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種可精準控制二維材料發光強度和峰位的發光器件，包括襯底、生長在襯底上的二氧化硅介質層，以及生長在二氧化硅介質層且相互隔離的三塊硅薄膜，所述三塊硅薄膜中的其中兩塊上分別生長一個金屬電極，另一塊與生長有金屬電極的一塊硅薄膜之間設置有一層二維材料。

進一步的，所述襯底為硅襯底，其厚度為500μm。

進一步的，所述二氧化硅介質層的厚度為10-200nm。

進一步的，所述金屬電極的材料為金、銀、鉻、鋁或鈦，其厚度為10-200nm。

進一步的，所述二維材料為單層二碲化鉬，厚度不超過2nm。

進一步的，所述硅薄膜的厚度為10-100nm。

進一步的，生長有金屬電極的兩片硅薄膜之間的間距為1-10μm。

本發明的二維材料采用二碲化鉬，當其受到機械應力發生形變時，二碲化鉬會產生形變禁帶寬度變窄，從而導致其發光強度和峰位發生變化。想要精準控制二碲化鉬的機械應力非常困難，本發明采用靜電吸引的方式改變二維材料下方硅薄膜的間距來實現精準控制二維材料所受的應力大小，并使其發生相應形變引起禁帶寬度相應變化，從而導致發光強度和峰位也隨之進行精準的調整，根據不同的發光強度和峰位可以得到不同的優質光源。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)本發明中采用電壓影響感應電荷的數量，從而改變硅薄膜電極之間的靜電力使得二碲化鉬發生形變，響應快精確度高。

(2)本發明中可以對多種二維材料進行發光強度和峰位的變化，不限于二碲化鉬，也可以使用其他二維材料，可以得到豐富的優質光源。

附圖說明

圖1為本發明的主視結構示意圖；

圖2為本發明的俯視結構示意圖；

圖中標記說明：

1-襯底，2-二氧化硅介質層，31-硅薄膜A，32-硅薄膜B，33-硅薄膜C，4-金屬電極A，5-金屬電極B，6-二維材料。

具體實施方式