[发明专利]基于二维材料异质结的片上红外LED及制备方法有效
| 申请号： | 201810485223.X | 申请日： | 2018-05-18 |
| 公开（公告）号： | CN108695414B | 公开（公告）日： | 2020-04-21 |
| 发明（设计）人： | 刘思捷;魏钟鸣;李京波 | 申请（专利权）人： | 中国科学院半导体研究所;中国科学院大学 |
| 主分类号： | H01L33/02 | 分类号： | H01L33/02;H01L33/18;H01L33/26;H01L33/00 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 任岩 |
| 地址： | 100083 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 二维 材料 异质结 红外 led 制备 方法 | ||
1.一种基于二维材料异质结的片上红外LED，自下而上依次包括：衬底、第一二维绝缘薄层、第一高电导率二维薄层、N型二维薄层、直接带隙二维薄层、P型二维薄层、第二高电导率二维薄层、第二二维绝缘薄层，其中，所述直接带隙二维薄层的禁带宽度同时小于所述N型二维薄层与P型二维薄层材料的禁带宽度。
2.根据权利要求1所述的基于二维材料异质结的片上红外LED，其中，所述片上红外LED的发光波长通过改变直接带隙二维薄层的厚度调节。
3.根据权利要求1所述的基于二维材料异质结的片上红外LED，其中，所述直接带隙二维薄层材料为黑磷。
4.根据权利要求3所述的基于二维材料异质结的片上红外LED，其中：
所述N型二维薄层材料为硫化钨；
所述P型二维薄层材料为硒化钼。
5.根据权利要求1所述的基于二维材料异质结的片上红外LED，其中，所述衬底的材料为硅材料。
6.根据权利要求1所述的基于二维材料异质结的片上红外LED，其中，所述第一二维绝缘薄层与第二二维绝缘薄层的材料为氮化硼。
7.根据权利要求1所述的基于二维材料异质结的片上红外LED，其中，所述的第一高电导率二维薄层与第二高电导率二维薄层材料为石墨烯。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的基于二维材料异质结的片上红外LED的制备方法，包括如下步骤：
在衬底上制备第一二维绝缘薄层；
第一高电导率二维薄层通过转移的方法转移到第一二维绝缘薄层上；
将N型二维薄层转移到第一高电导率二维薄层上；
将直接带隙二维薄层转移到N型二维薄层上；
将P型二维薄层转移到直接带隙二维薄层上；
将第二高电导率二维薄层转移到P型二维薄层上；
将第二二维绝缘薄层转移到第二高电导率二维薄层上；
其中，所述直接带隙二维薄层的禁带宽度同时小于所述N型二维薄层与P型二维薄层材料的禁带宽度。
9.根据权利要求8所述的基于二维材料异质结的片上红外LED，所述的转移方法为干法转移或利用PMMA进行的湿法转移。
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