[发明专利]单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管及其制备方法和应用

权利要求书

1.单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管，其特征在于：包括p-GaN衬底(1)，所述p-GaN衬底(1)的上表面一侧蒸镀Ni/Au电极(3)，所述p-GaN衬底(1)的上表面另一侧放置有n-Rh@ZnO单根微米线(2)，所述n-Rh@ZnO单根微米线(2)的上表面覆盖有ITO导电电极(4)。

2.根据权利要求1所述的单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管，其特征在于：所述n-Rh@ZnO单根微米线(2)中的ZnO微米线表面旋涂有紫外Rh纳米颗粒。

3.根据权利要求2所述的单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管，其特征在于：所述ZnO微米线为结晶质量完好的六边形ZnO微米线；所述紫外Rh纳米颗粒为LSPR吸收峰为370nm的Rh纳米颗粒。

4.根据权利要求1所述的单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管，其特征在于：所述p-GaN衬底(1)的长，宽，高分别为1.9-2.0cm，1.7～1.8cm，2～10μm；所述ITO导电电极(4)的长和宽为1.0～1.2cm和1.7～1.8cm；所述Ni/Au电极(2)的厚度为30～50nm，所述Ni/Au电极(3)与所述p-GaN衬底(1)之间形成欧姆接触；所述n-Rh@ZnO单根微米线(2)的长度为0.8～1.0cm。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01，对所述p-GaN衬底(1)进行退火、清洗，保证其干净平整；

S02，在所述p-GaN衬底(1)一侧制备所述Ni/Au电极(3)；

S03，制备所述n-Rh@ZnO单根微米线(2)；

S04，清洗所述ITO导电电极(4)，保持干净平整；

S05，在S02中得到的所述p-GaN衬底(1)上放置S03中得到的所述n-Rh@ZnO单根微米线(2)，再在所述n-Rh@ZnO单根微米线(2)上面放置清洗后的所述ITO导电电极(4)并固定，形成p-GaN/n-Rh@ZnO异质结结构，即实现单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管的构筑。

6.根据权利要求5所述的单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管的制备方法，其特征在于：S01中，首先将所述p-GaN衬底(1)置于750～850℃高温炉中退火2～2.5h；然后分别用丙酮、乙醇、去离子水多次清洗，烘干后备用。

7.根据权利要求5所述的单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管的制备方法，其特征在于：S02中，用掩模板覆盖所述p-GaN衬底(1)的大部分，利用电子束蒸镀法，在所述p-GaN衬底(1)的裸露端正面蒸镀所述Ni/Au电极(3)。

8.根据权利要求5所述的单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管的制备方法，其特征在于：S03中，将LSPR吸收峰为370nm的Rh纳米颗粒旋涂在一根结晶质量完好的六边形n-ZnO微米线表面，然后放置在100～120℃烘箱中加热1～1.5h，让Rh纳米颗粒和n-ZnO微米线充分结合，即制备出n-Rh@ZnO微米线复合结构，其中，Rh纳米颗粒的浓度为0.1～0.2g/mL，溶剂为酒精。

9.根据权利要求8所述的单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管的制备方法，其特征在于：所述p-GaN衬底(1)的空穴浓度为1.4×10¹⁹～2.0×10¹⁹/cm³，空穴迁移率为10～100cm²/V·s；所述n-ZnO微米线的电子浓度为1×10¹⁷～1×10¹⁹/cm³，电子迁移率为5～100cm²/V·s。

10.根据权利要求1～4任意一项所述的单根Rh@ZnO微米线异质结紫外增强发光二极管在发光器件、光探测和生物传感中的应用。