[發(fā)明專利]單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011109833.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN112234127A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐海英;繆長(zhǎng)宗;姜明明;闞彩俠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): H01L33/26
• 分類號(hào): H01L33/26;H01L33/40;H01L33/00;B82Y10/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京燦爛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32356
• 代理人: 趙麗

1.單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管，其特征在于：包括p-GaN襯底(1)，所述p-GaN襯底(1)的上表面一側(cè)蒸鍍Ni/Au電極(3)，所述p-GaN襯底(1)的上表面另一側(cè)放置有n-Rh@ZnO單根微米線(2)，所述n-Rh@ZnO單根微米線(2)的上表面覆蓋有ITO導(dǎo)電電極(4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管，其特征在于：所述n-Rh@ZnO單根微米線(2)中的ZnO微米線表面旋涂有紫外Rh納米顆粒。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管，其特征在于：所述ZnO微米線為結(jié)晶質(zhì)量完好的六邊形ZnO微米線；所述紫外Rh納米顆粒為L(zhǎng)SPR吸收峰為370nm的Rh納米顆粒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管，其特征在于：所述p-GaN襯底(1)的長(zhǎng)，寬，高分別為1.9-2.0cm，1.7～1.8cm，2～10μm；所述ITO導(dǎo)電電極(4)的長(zhǎng)和寬為1.0～1.2cm和1.7～1.8cm；所述Ni/Au電極(2)的厚度為30～50nm，所述Ni/Au電極(3)與所述p-GaN襯底(1)之間形成歐姆接觸；所述n-Rh@ZnO單根微米線(2)的長(zhǎng)度為0.8～1.0cm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S01，對(duì)所述p-GaN襯底(1)進(jìn)行退火、清洗，保證其干凈平整；

S02，在所述p-GaN襯底(1)一側(cè)制備所述Ni/Au電極(3)；

S03，制備所述n-Rh@ZnO單根微米線(2)；

S04，清洗所述ITO導(dǎo)電電極(4)，保持干凈平整；

S05，在S02中得到的所述p-GaN襯底(1)上放置S03中得到的所述n-Rh@ZnO單根微米線(2)，再在所述n-Rh@ZnO單根微米線(2)上面放置清洗后的所述ITO導(dǎo)電電極(4)并固定，形成p-GaN/n-Rh@ZnO異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，即實(shí)現(xiàn)單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管的構(gòu)筑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于：S01中，首先將所述p-GaN襯底(1)置于750～850℃高溫爐中退火2～2.5h；然后分別用丙酮、乙醇、去離子水多次清洗，烘干后備用。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于：S02中，用掩模板覆蓋所述p-GaN襯底(1)的大部分，利用電子束蒸鍍法，在所述p-GaN襯底(1)的裸露端正面蒸鍍所述Ni/Au電極(3)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于：S03中，將LSPR吸收峰為370nm的Rh納米顆粒旋涂在一根結(jié)晶質(zhì)量完好的六邊形n-ZnO微米線表面，然后放置在100～120℃烘箱中加熱1～1.5h，讓Rh納米顆粒和n-ZnO微米線充分結(jié)合，即制備出n-Rh@ZnO微米線復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中，Rh納米顆粒的濃度為0.1～0.2g/mL，溶劑為酒精。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于：所述p-GaN襯底(1)的空穴濃度為1.4×10¹⁹～2.0×10¹⁹/cm³，空穴遷移率為10～100cm²/V·s；所述n-ZnO微米線的電子濃度為1×10¹⁷～1×10¹⁹/cm³，電子遷移率為5～100cm²/V·s。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的單根Rh@ZnO微米線異質(zhì)結(jié)紫外增強(qiáng)發(fā)光二極管在發(fā)光器件、光探測(cè)和生物傳感中的應(yīng)用。