[发明专利]一种基于镓掺杂氧化锌纳米线阵列的波长可调节发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种镓掺杂氧化锌纳米线阵列的波长可调节发光二极管，包括p型导电基片，位于p型导电基片上的镓掺杂氧化锌纳米线阵列和底电极，以及位于镓掺杂氧化锌纳米线阵列上的顶电极。

2.如权利要求1所述的镓掺杂氧化锌纳米线阵列波长可调节发光二极管，其中p型导电基片包括蓝宝石衬底和位于蓝宝石衬底上的p型氮化镓薄膜或p型碳化硅薄膜。

3.如权利要求1所述的镓掺杂氧化锌纳米线阵列波长可调节发光二极管，其中镓掺杂氧化锌纳米线阵列上旋涂有阻挡层。

4.如权利要求3所述的镓掺杂氧化锌纳米线阵列波长可调节发光二极管，其中镓掺杂氧化锌纳米线阵列顶部包裹的阻挡层被去除，顶电极包括沉积在镓掺杂氧化锌纳米线阵列顶部上的透明导电电极和第一金属电极，底电极包括沉积在p型导电基片上的第二金属电极和第三金属电极。

5.一种镓掺杂氧化锌纳米线阵列波长可调节发光二极管的制备方法，包括下述步骤：

（1）提供一p型导电基片；

（2）在p型导电基片上通过控制镓掺杂氧化锌纳米线阵列的镓掺杂量，进行镓掺杂氧化锌纳米线阵列生长；

（3）在生长的镓掺杂氧化锌纳米线阵列上旋涂一层阻挡层；

（4）刻蚀去除包裹在镓掺杂氧化锌纳米线阵列顶部的阻挡层；

（5）在镓掺杂氧化锌纳米线阵列顶部沉积顶电极；

（6）去除部分区域的镓掺杂氧化锌纳米线阵列，露出p型导电基片，在露出的p型导电基片上制作底电极。

6.如权利要求5的制备方法，其中步骤（1）提供p型导电基片是在蓝宝石衬底上采用有机金属化学气相沉积法制备p型氮化镓或p型碳化硅薄膜，且在步骤（1）之后、步骤（2）之前，在p型导电基片上蒸镀一层金膜作为生长镓掺杂氧化锌纳米线阵列的催化剂。

7.如权利要求5—6中任一项的制备方法，其中：

在步骤（2）中，用化学气相沉积法以氧化镓作为掺杂源生长镓掺杂氧化锌纳米线阵列，具体地，先将氧化锌粉末和碳粉混合均匀，然后掺入氧化镓粉末，研磨均匀后用化学气相沉积法制备该镓掺杂氧化锌纳米线阵列，其中镓掺杂氧化锌纳米线阵列生长的氧化锌和碳粉原料是按照质量比1：1混合，氧化镓掺杂粉末的掺杂比例为质量比5%-50%。

8.如权利要求7的制备方法，其中是以金属镓颗粒作为掺杂源生长镓掺杂氧化锌纳米线阵列，金属镓颗粒按照镓元素的摩尔比5%-50%进行掺杂。

9.如权利要求5—6中任一项的制备方法，其中在步骤（3）中，用高分子有机溶剂在镓掺杂氧化锌纳米线阵列上旋涂该阻挡层，旋涂结束后溶剂挥发，高分子阻挡层就包裹在镓掺杂氧化锌纳米线阵列外。

10.如权利要求5—6中任一项的制备方法，其中：

在步骤（5）中，采用磁控溅射或热蒸发方法，在刻蚀结束的镓掺杂氧化锌纳米线阵列顶部沉积一层透明导电电极和铟金属电极作为顶电极；和

在步骤（6）中，用稀盐酸溶液腐蚀去除导电衬底上部分区域的镓掺杂氧化锌纳米线阵列，露出p型导电基片，然后采用磁控溅射或者热蒸发的方法，在露出的p型导电基片上沉积镍和铟金属电极作为底电极。