[发明专利]铜氧化物/氧化锌基复合透明电极发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种铜氧化物/氧化锌基复合透明电极发光二极管，包括蓝宝石衬底（1）、缓冲层（2）、n型氮化镓（3）、量子阱（4）、p型氮化镓（5）、铜氧化物薄膜（6）、氧化锌基透明电流扩展层（7）、p型金属电极（8）和n型金属电极（9）；其特征在于，所述缓冲层（2）、n型氮化镓（3）、量子阱（4）、p型氮化镓（5）是在MOCVD中从蓝宝石衬底（1）上依次生长；所述的铜氧化物薄膜（6）沉积在p型氮化镓（5）的表面；所述氧化锌基透明电流扩展层（7）沉积在铜氧化物薄膜（6）上；所述n型金属电极（9）连接n型氮化镓（3），所述p型金属电极（8）连接氧化锌基透明电流扩展层（7）。

2.根据权利要求1所述的铜氧化物/氧化锌基复合透明电极发光二极管，其特征在于，所述氧化锌基透明电流扩展层（7）的材质是ZnO：Ga或ZnO：Al或ZnO：In。

3.根据权利要求1所述的铜氧化物/氧化锌基复合透明电极发光二极管，其特征在于，所述铜氧化物薄膜（6）的铜氧化物化学式为Cu_xO，其中x值范围在1到2之间。

4.一种铜氧化物/氧化锌基复合透明电极发光二极管的制备方法，其特征在于，工艺步骤如下：

a)    用MOCVD的方法在蓝宝石衬底（1）上依次生长缓冲层（2）、n型氮化镓（3）、量子阱（4）、p型氮化镓（5），并对外延片进行镁激活退火处理；

b)    使用化学试剂对外延片进行表面处理； 

c)    利用电子束蒸镀或者真空蒸镀或者分子束外延法在p型氮化镓（5）上沉积铜氧化物薄膜（6）；

d)   通过磁控溅射或电子束沉积在铜氧化物薄膜（6）上制备氧化锌基透明电流扩展层（7）；

e)    用湿法腐蚀或干刻的方法在氧化锌基透明电流扩展层（7）上刻蚀出所设计的氧化锌透明导电薄膜图形；

f)     通过氩离子刻蚀或ICP干法刻蚀将n型氮化镓（3）暴露出来，制备出所需芯片结构；

g)    对外延片进行退火处理，一方面降低铜氧化物薄膜（6）与p型氮化镓（5）表面层以及铜氧化物薄膜（6）和氧化锌基透明电流扩展层（7）之间的接触电阻，一方面修复刻蚀损伤；

h)    通过热蒸发或电子束蒸发的方法沉积p型金属电极（8）和n型金属电极（9）；

i)      再次退火处理，进行金属电极的合金化；

j)      分割外延片。

5.根据权利要求4所述的铜氧化物/氧化锌基复合透明电极发光二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中的镁激活退火温度为200度到700度，退火气氛为真空、空气、氮气或纯氧气。

6.根据权利要求4所述的铜氧化物/氧化锌基复合透明电极发光二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤b）中的化学试剂是KOH或者HCl或者王水或者硫酸加过氧化氢。

7.根据权利要求4所述的铜氧化物/氧化锌基复合透明电极发光二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤c）中的铜氧化物薄膜（6）中的铜氧化物采用先蒸镀铜金属，再把金属暴露在空气或氧气气氛中高温氧化得到。

8.根据权利要求4所述的铜氧化物/氧化锌基复合透明电极发光二极管的制备方法，其特征在于，所述步骤c）中的铜氧化物薄膜（6）厚度为1~50nm。