技术摘要：
本发明公开了一种新型低维高亮绿光发射InGaN基异质结二极管及其制备方法，此绿光发射二极管由6个部分组成：(a)蒸镀在p‑InGaN衬底上的Ni/Au电极；(b)p‑InGaN衬底；(c)蓝宝石衬底；(d)金属In电极；(e)n‑ZnO:Ga微米线；(f)石英衬底。本发明采用载流子浓度高，导电性能  全部
背景技术：
在种植业领域，绿光补光可以促进植物幼苗的生长；在显示领域，绿光可以用于全 色屏幕、交通信号；在医疗领域，绿光可以改善因为过度劳累，以及压力大、精神紧张引起的 皮肤粗糙，还有黑头、粉刺等。随着社会的发展，对绿光的需求也会越来越高，发展高效、稳 定的绿光光源也将是一个需要深究的研究方向。ZnO作为一种直接带隙半导体，在常温具有 很高的激子结合能(60eV)，同时，以气相沉积法生长的ZnO微纳结构具有优异的结晶度，使 其在微纳光电器件领域得到了广泛的研究。InGaN为第三代半导体，其禁带宽度从0.7eV到 3.4eV连续可调，对应的波长涵盖了紫外—可见—近红外范围，同时，具有较高的载流子迁 移率，在LED、太阳能电池领域具有很高的应用价值。虽然许多研究小组对n-ZnO/p-InGaN异 质结绿光发光二极管进行了研究，但是对低维高亮、稳定的p-InGaN基异质结绿光二极管的 构筑却鲜有报道。低维异质结结构是构筑高性能发光半导体器件的基石，具有极大的研究、 应用价值。因此，本发明基于低维n-ZnO:Ga微米线，结合绿光发射p-InGaN衬底，构筑异质结 绿光发光器件。由于Ga元素的掺杂，极大的提高了ZnO微米线载流子浓度，提高了异质结载 流子的注入效率，实现了高亮、稳定的低维高亮绿光异质结二极管的构筑。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种低维高亮绿光发射InGaN基异质结二极管及其制备方 法。采用结晶质量优异的单根n-ZnO:Ga微米线与禁带宽度为2.30eV的p-InGaN衬底构筑异 质结二极管，在2μA的低电流下，即可实现绿光发射，随着电流的增加，即可得到高强、稳定 的绿光。该低维高亮绿光发光二极管可被用于白光LED、生物医学等领域。 为实现上述目的，本发明所述低维高亮绿光发射InGaN基异质结二极管的制备方 法，包括以下步骤： (1)将p-InGaN衬底高温退火，之后对其进行多次清洗； (2)在(1)中清洗过的p-InGaN上蒸镀Ni/Au电极； (3)将石英衬底和蓝宝石衬底清洗干净； (4)将清洗好的p-InGaN衬底和蓝宝石衬底固定在石英衬底上，将单根n-ZnO:Ga微 米线置于二者之上，取一块In电极，置于蓝宝石一测的微米线上，作为阴极，即可构筑低维 高亮绿光发射二极管。 步骤(1)所述p-InGaN衬底退火、清洗的方法：将p-InGaN基底放入高温管式炉中， 保持氮气气氛，以750℃～850℃退火，退火时间为1.5小时；退火之后将衬底取出，以氮气枪 使其迅速降温冷却；然后将其分别放入三氯乙烯、丙酮、乙醇、去离子水中，以超声清洗机清 洗20分钟；再将其以去离子水清洗三次；最后，将清洗过的衬底以氮气枪吹干。其中，本发明 3 CN 111613705 A 说　明　书 2/3 页 采用的p-InGaN衬底的尺寸为3cm*2.5cm。 步骤(2)所述p-InGaN衬底Ni/Au电极的制备：用掩模板将p-InGaN衬底覆盖住一部 分，利用电子束蒸镀仪，在衬底上蒸镀Ni和Au金属，在裸露部分就可以得到Ni/Au电极，电极 厚度为20～40nm。所制备的Ni/Au电极与p-InGaN衬底间为欧姆接触，作为异质结发光二极 管的阳极。 步骤(3)所述石英衬底和蓝宝石衬底的清洗方法：将蓝宝石衬底放入干净的烧杯 中，分别以三氯乙烯、丙酮、乙醇、去离子水超声清洗20分钟；再以去离子水将其清洗三次； 最后用氮气枪将其吹干。本发明所采用的蓝宝石衬底的尺寸为2.5cm*1.5cm，石英衬底的尺 寸为5cm*3cm。 步骤(4)所述低维高亮绿光发射二极管的构筑方法：在光学显微镜下，将清洗好的 p-InGaN衬底和蓝宝石衬底放在石英衬底上，两者厚度相同，2.5cm的边相互接触，形成一个 (1 .5 3)cm*2 .5cm*0 .4mm的长方体。取一根结晶质量良好的n-ZnO:Ga微米线，横跨在p- InGaN衬底和蓝宝石衬底上，保证n-ZnO:Ga微米线和Ni/Au电极不接触，再取一块In电极，按 压在蓝宝石一测的微米线上，作为异质结发光二极管的阴极。本发明采用的In电极的尺寸 为2mm*2mm*1mm。 本发明的有益效果为构筑低维InGaN基异质结二极管，当施加电压时，出现了明显 的绿光发射。本发明通过采用载流子浓度高的n-ZnO:Ga微米线，实现了p-InGaN基低维、高 亮、稳定的绿光二极管制作。 附图说明 图1为本发明低维高亮绿光发射InGaN基异质结二极管的结构示意图，(a)Ni/Au电 极；(b)p-InGaN衬底；(c)蓝宝石衬底；(d)In电极；(e)n-ZnO:Ga微米线；(f)石英衬底。 图2为本发明低维高亮绿光发射InGaN基异质结二极管的整流特性曲线。 图3为本发明低维高亮绿光发射InGaN基异质结二极管暗场下整个发光平台图片。 图4为本发明低维高亮绿光发射InGaN基异质结二极管微区显微镜下发光图片。 图5为本发明低维高亮绿光发射InGaN基异质结二极管发光光谱。