[發明專利]一種基于鈣鈦礦微米板的高效綠光LED及其制備方法

在審

• 申請號: 202110852217.5
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113611782A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 劉昌;鄭海華;吳昊;王倜
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/26;H01L33/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 牛晶晶

本發明涉及一種基于鈣鈦礦微米板的高效綠光LED及其制備方法，其包括：并列設置的p型層與n型層；以及鈣鈦礦層，其敷設于所述p型層表面，且所述鈣鈦礦層位于所述p型層與所述n型層之間，同時，所述鈣鈦礦層與所述n型層之間還夾設有電子空穴阻擋層，所述電子空穴阻擋層阻止電子和空穴在所述p型層中復合，且阻止電子和空穴在所述n型層中復合。本發明涉及的一種基于鈣鈦礦微米板的高效綠光LED及其制備方法，鈣鈦礦層不會直接與空氣接觸，使得鈣鈦礦層能夠得到有效的保護，同時，使得n型層中的電子和p型層中的空穴完全進入到鈣鈦礦層中進行復合發光，鈣鈦礦層可以發出純綠光，從而制備出高效的綠光LED器件。

技術領域

本發明涉及半導體光電子領域，特別涉及一種基于鈣鈦礦微米板的高效綠光LED及其制備方法。

背景技術

目前，LED(Light Emitting Diode，發光二極管)的組成一般包括P型層、發光層和N型層。當注入電壓后，從p型層注入的空穴與從n型層注入的電子在發光層復合，根據復合時釋放出的能量多少的不同，發出不同的光。全無機鈣鈦礦CsPbBr3作為一種新型的鉛鹵鈣鈦礦，具有發光量子效率高、制備簡便、結構相對穩定等優點，在照明與顯示領域有廣闊的應用前景，成為光電子材料與器件領域學術研究的前言與熱點。

相關技術中，一種LED，其是通過溶液法制備的CsPbBr3(鈣鈦礦)被旋涂在N型層的上層，在通入電壓后，產生了450nm左右的藍光，然后在450nm左右的藍光激發下，CsPbBr3(鈣鈦礦)出現了520nm左右的綠光峰。

但是，這種器件結構并不成功，首先旋涂在最上層的CsPbBr3(鈣鈦礦)并沒有得到保護，直接與空氣接觸；其次，CsPbBr3(鈣鈦礦)并沒有作為真正的發光層，得到的綠光更多的只是光致發光下產生的，空穴和電子并沒有完全進入到CsPbBr3(鈣鈦礦)層中復合發光。

因此，有必要設計一種新的基于鈣鈦礦微米板的高效綠光LED及其制備方法，以克服上述問題。

發明內容

本發明實施例提供一種基于鈣鈦礦微米板的高效綠光LED及其制備方法，以解決相關技術中鈣鈦礦未得到保護，且鈣鈦礦得到的綠光更多的是光致發光下產生的，空穴和電子未完全進入到鈣鈦礦層中復合發光的問題。

第一方面，提供了一種基于鈣鈦礦微米板的高效綠光LED，其特征在于，其包括：并列設置的p型層與n型層；以及鈣鈦礦層，其敷設于所述p型層表面，且所述鈣鈦礦層位于所述p型層與所述n型層之間，同時，所述鈣鈦礦層與所述n型層之間還夾設有電子空穴阻擋層，所述電子空穴阻擋層阻止電子和空穴在所述p型層中復合，且阻止電子和空穴在所述n型層中復合。

一些實施例中，所述電子空穴阻擋層的材料為Al₂O₃、ZrO₂、MgO、HfO₂、Ga₂O₃、SiO₂、TiO₂、NiO或者絕緣的有機材料。

一些實施例中，所述鈣鈦礦層的材料為CsPbBr₃鈣鈦礦、不同鹵素的鈣鈦礦或者不同金屬陽離子的鹵化物鈣鈦礦。

一些實施例中，所述p型層的材料為p-GaN、p-Si、p-SiC、p-NiO或者p型摻雜半導體材料中的至少一種，或者所述p型層的材料為p型有機材料。

一些實施例中，所述n型層的材料為n-ZnO、n-GaN、n-CuO、n-V₂O₅、n-CdS或者n型摻雜半導體材料中的至少一種，或者所述n型層的材料為n型有機材料。