CN111834503A - 一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，包括：衬底；一个或多个过渡层，阵列设置于衬底上，用于定向纳米半导体结构的生长；以及一个或多个纳米半导体结构，设置于对应的过渡层上；纳米半导体结构包括依次堆叠的第一半导体、第二半导体、第三半导体、发光体和第四半导体，过渡层邻接第一半导体或第四半导体，从第一半导体、第二半导体和第四半导体分别引出第一接触电极、第二接触电极和第三接触电极；在第一接触电极和第二接触电极之间施加一个设定功率可变输入信号，同时在第一接触电极和第三接触电极之间施加一个固定电压，以使纳米三极发光管发光。该纳米三极发光管有利于降低驱动电路设计复杂度，提高显示装置的集成度。

Description

一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管
技术领域
本发明涉及显示发光器件领域，特别是一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管。
背景技术
发光二极管（LED）作为第四代光源，具有寿命长、体积小、低功耗、高亮度、响应速度快等诸多优点。随着应用需求和工艺水平的提高，LED的尺寸也越来越小，近年来微发光二极管（μLED）在显示上的优势也渐渐凸显。为最大化提升LED的应用优势，众多科研人员对纳米级LED开展了研究，可见目前LED的研究仍然是一大热点。
当下对LED的基本研究大都是建立在平面技术上，通过外延技术，将所需半导体层依次生长在衬底上，为器件提供了基本水平的定向。而纳米结构LED则需要利用衬底上的图形化生长掩膜进行选择性区域生长，但是纳米结构LED在本质上依然是发光二极管，无法避免的只能通过两电极驱动。而这种驱动方式虽然较为通用，但是控制芯片输出的小功率信号往往不能直接驱动LED，中间需要进行功率放大。这些功率放大电路将显著提高驱动电路的设计复杂度，复杂的驱动电路不利于高集成度系统的构建。为了解决以上问题，提升LED产业效率，开发、设计新型的LED成为迫切的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，该纳米三极发光管有利于降低驱动电路设计复杂度，提高显示装置的集成度。
本发明采用的技术方案是：一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，包括：
衬底；
一个或多个过渡层，阵列设置于所述衬底上，用于定向纳米半导体结构的生长；以及
一个或多个纳米半导体结构，设置于对应的过渡层上；
所述纳米半导体结构包括依次堆叠的第一半导体、第二半导体、第三半导体、发光体和第四半导体，所述过渡层邻接第一半导体或第四半导体，从所述第一半导体、第二半导体和第四半导体分别引出第一接触电极、第二接触电极和第三接触电极；在所述第一接触电极和第二接触电极之间施加一个设定功率可变输入信号，同时在所述第一接触电极和第三接触电极之间施加一个固定电压，以使所述纳米三极发光管发光。
进一步地，所述纳米半导体结构为纳米棒、纳米线、纳米锥或纳米块。
进一步地，所述纳米半导体结构沿平行衬底方向的截面形状包括圆形、规则多边形和不规则多边形，所述纳米半导体结构沿平行衬底方向的截面形状的最小覆盖圆的直径范围为5~1000 nm。
进一步地，所述第一半导体的掺杂浓度比所述第二半导体的掺杂浓度高1至5个数量级。
进一步地，所述第一半导体的厚度为0.5~5μm，所述第二半导体层的厚度为0.0005~2μm，所述第三半导体的厚度为0.5~5μm，所述第四半导体的厚度为10~2000nm。
进一步地，所述第一接触电极、第二接触电极、第三接触电极分别与第一半导体、第二半导体、第四半导体形成欧姆接触；施加在第一接触电极和第二接触电极之间的电压幅值小于施加在第一接触电极和第三接触电极之间的电压幅值。
进一步地，所述第一半导体为N型半导体，所述第二半导体为P型半导体，所述第三型半导体为N型半导体，所述第四半导体为P型半导体；或者所述第一半导体为P型半导体，所述第二半导体为N型半导体，所述第三型半导体为P型半导体，所述第四半导体为N型半导体。
进一步地，当第一半导体为N型半导体、第二半导体为P型半导体、第三型半导体为N型半导体、第四半导体为P型半导体时，施加在第一接触电极和第二接触电极之间的电压信号为正极性，即第二接触电极的电位高于第一接触电极的电位；施加在第一接触电极和第三接触电极之间的电压型号为正极性，即第三接触电极的电位高于第一接触电极的电位；
当第一半导体为P型半导体、第二半导体为N型半导体、第三型半导体为P型半导体、第四半导体为N型半导体时，施加在第一接触电极和第二接触电极之间的电压信号为负极性，即第二接触电极的电位低于第一接触电极的电位；施加在第一接触电极和第三接触电极之间的电压型号为负极性，即第三接触电极的电位低于第一接触电极的电位。
进一步地，所述第一、第三、第四半导体的主体材料为无机半导体材料，包括GaAs、InP、GaP、GaN、ZnSe、SiC、Si和ZnSe，或者为有机半导体材料，包括CuPc和Alq3；所述第二半导体的主体材料为三维材料，包括GaAs、GaP、GaN、ZnSe、SiC、Si和ZnSe，或者为二维材料，包括石墨烯、二维黑磷、二维MoS2和CNT网络，又或者为有机半导体材料，包括CuPc和Alq3。
进一步地，所述发光体为多量子阱有源层及用以提高载流子复合效率的功能层，或者为具有发光功能的有机薄膜及用于提高载流子复合效率的功能层，又或者为具有发光功能的纳米材料薄膜及用于提高载流子复合效率的功能层。
进一步地，所述纳米半导体结构采用外延、沉积、镀膜、组装、转移或贴合方式形成。
进一步地，所述过渡层、第一半导体、第二半导体、第三型半导体、发光体、第四半导体为单一掺杂浓度的半导体，或者为具有渐变掺杂浓度的半导体。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明提供的纳米三极发光管除了具有电致发光功能，还具有类似双极性晶体管的特性，可以对输入可变信号进行放大，可以有效降低基于半导体发光显示装置特别是微半导体发光显示装置的驱动电路设计复杂度，提高显示装置的集成度。
附图说明
图1是本发明实施例的纳米三极发光管的平面结构示意图。
图2是本发明实施例的纳米三极发光管的3D结构示意图。
图3是本发明实例的驱动方法示意图。
图4是本发明实例的驱动等效电路示意图。
图中，1-蓝宝石衬底，2-设置于图形化掩膜层上的过渡层，301-第一半导体，302-第二半导体，303-第三半导体，304-发光体，305-第四半导体，401-第一接触电极、402-第二接触电极、403-第三接触电极。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管（nano light-emittingtriode， nLET），如图1或图2所示，包括：衬底1，阵列设置于所述衬底上，用于定向纳米半导体结构的生长的一个或多个过渡层2，以及设置于对应的过渡层上的一个或多个纳米半导体结构。
所述纳米半导体结构包括依次堆叠的第一半导体301、第二半导体302、第三半导体303、发光体304和第四半导体305。所述过渡层2邻接第一半导体301或第四半导体305，从所述第一半导体301、第二半导体302和第四半导体305分别引出第一接触电极401、第二接触电极402和第三接触电极403。在所述第一接触电极401和第二接触电极402之间施加一个小功率可变输入信号，同时在所述第一接触电极401和第三接触电极403之间施加一个固定大电压，以使所述纳米三极发光管发光。
所述纳米半导体结构可以为纳米棒、纳米线、纳米锥或纳米块。
所述纳米半导体结构沿平行衬底方向的截面形状可以为圆形、规则多边形或不规则多边形。所述纳米半导体结构沿平行衬底方向的截面形状的最小覆盖圆的直径范围为5~1000 nm。
所述第一半导体的掺杂浓度比所述第二半导体的掺杂浓度高1至5个数量级。
所述第一半导体的厚度范围为0.5~5μm，所述第二半导体层的厚度范围为0.0005~2μm，所述第三半导体的厚度范围为0.5~5μm，所述第四半导体的厚度范围为10~2000nm。
所述第一接触电极、第二接触电极、第三接触电极分别与第一半导体、第二半导体、第四半导体形成欧姆接触。施加在第一接触电极和第二接触电极之间的电压幅值小于施加在第一接触电极和第三接触电极之间的电压幅值。
纳米半导体结构中半导体的组成可以为：所述第一半导体为N型半导体，所述第二半导体为P型半导体，所述第三型半导体为N型半导体，所述第四半导体为P型半导体。或者所述第一半导体为P型半导体，所述第二半导体为N型半导体，所述第三型半导体为P型半导体，所述第四半导体为N型半导体。
当第一半导体为N型半导体、第二半导体为P型半导体、第三型半导体为N型半导体、第四半导体为P型半导体时，施加在第一接触电极和第二接触电极之间的电压信号为正极性，即第二接触电极的电位高于第一接触电极的电位；施加在第一接触电极和第三接触电极之间的电压型号为正极性，即第三接触电极的电位高于第一接触电极的电位。
当第一半导体为P型半导体、第二半导体为N型半导体、第三型半导体为P型半导体、第四半导体为N型半导体时，施加在第一接触电极和第二接触电极之间的电压信号为负极性，即第二接触电极的电位低于第一接触电极的电位；施加在第一接触电极和第三接触电极之间的电压型号为负极性，即第三接触电极的电位低于第一接触电极的电位。
所述第一、第三、第四半导体的主体材料可以为无机半导体材料，包括但不限于GaAs、InP、GaP、GaN、ZnSe、SiC、Si和ZnSe，也可以为有机半导体材料，包括但不限于CuPc和Alq3。所述第二半导体的主体材料可以为三维材料，包括但不限于GaAs、GaP、GaN、ZnSe、SiC、Si和ZnSe，也可以为二维材料，包括但不限于石墨烯、二维黑磷、二维MoS2和CNT网络，也可以为有机半导体材料，包括但不限于CuPc和Alq3。所述衬底可以为蓝宝石、GaAs、GaP、GaN、ZnSe、SiC、Si或ZnSe。
所述发光体可以为多量子阱有源层及用以提高载流子复合效率的功能层，也可以为具有发光功能的有机薄膜及用于提高载流子复合效率的功能层，也可以为具有发光功能的纳米材料薄膜及用于提高载流子复合效率的功能层。
所述纳米半导体结构可以采用外延、沉积、镀膜、组装、转移或贴合等方式形成。
所述过渡层、第一半导体、第二半导体、第三型半导体、发光体、第四半导体为单一掺杂浓度的半导体，或者为具有渐变掺杂浓度的半导体。
在本实施例中，衬底1为蓝宝石衬底，且为a面，过渡层2采用的材料为AlN，纳米半导体结构的主体材料为GaN，其中，第一半导体301为N-GaN，第二半导体302为P-GaN层，第三半导体303为N-GaN层，发光体304为3个周期的InaGa1-aN量子阱有源层和AlbGa1-bN组成的空穴阻挡层或者电子阻挡层构成，第四半导体305为P-GaN，采用的第三接触电极403为氧化铟锡（ITO），第一接触电极401、第二接触402电极为金属钛电极。
第一、第三半导体为Si掺杂N-GaN，第二、第四半导体为Mg掺杂P-GaN。第一半导体Si掺杂浓度为1×1021cm-3，第二半导体Mg掺杂浓度为5×1018cm-3，第三半导体Si掺杂浓度为1×1019cm-3，第四半导体Mg掺杂浓度为5×1018cm-3。
在本实施例中，所述纳米三极发光管的制备方法为：通过PECVD，在蓝宝石衬底上沉积厚度为10nm的SiO2层，再通过光刻和湿法腐蚀，制备得到具有周期性孔洞的图形化掩膜层。
进一步地，利用氢气为载体设置环境温度为1000℃~1200℃，在缓冲层上生长图形化的第一半导体N-GaN层，厚度为2μm。该第一半导体只在掩膜层孔洞中生长。
进一步地，通过光刻将第一半导体周围的光刻胶刻蚀，留下覆盖在第一半导体层上的光刻胶，并在第一半导体周围蒸镀第一接触电极。
进一步地，洗去第一半导体上的多余光刻胶，利用氢气为载体设置环境温度为900℃~1200℃，在第一半导体上生长第二半导体层P-GaN层，厚度为0.5μm。
进一步地，通过光刻工艺结合氧化硅溅射，在生长的纳米半导体结构间隙中填充氧化硅。通过光刻工艺在第二半导体周围蒸镀第二接触电极，使得第二接触电极不与第一接触电极和第一半导体接触。
进一步地，利用氢气为载体设置环境温度为1000℃~1200℃，在第二半导体上生长第三半导体层N-GaN层，厚度为3μm。
进一步地，设置氮气环境温度为900℃~1200℃，在第三半导体层上生长多量子阱发光层。
进一步地，利用氢气为载体设置环境温度为900℃~1200℃，在发光层上生长第四半导体层P-GaN层，厚度为1μm。
进一步地，通过光刻工艺结合氧化硅溅射，在生长的纳米半导体结构间隙中填充氧化硅。通过光刻工艺在第四半导体上沉积第三接触电极，使得第三接触电极不与第一、第二接触电极和第一、二、三半导体和发光体接触，最后得到本发明所述的垂直纳米线三极发光管。
如图3，当第一半导体层为N型半导体层、第二半导体层为P型半导体层、第三型半导体层为N型半导体层、第四半导体层分别为P型半导体层时，在第一接触电极和第二接触电极之间施加一个小功率可变正电压，同时在所述第一接触电极和第三接触电极之间施加一个固定正电压，可以使得所述发光三极管芯片发光，完成对所述输入小功率信号的放大作用，实现用小功率输入信号驱动该三极发光管。其等效电路参见图4，NPN三极管与LED共发射极连接，基极和发射极构成输入回路，即第一接触电极和第二接触电极之间施加一个小功率可变输入信号，集电极和发射极构成输出回路，即第一接触电极和第三接触电极之间施加一个同极性的固定大电压，可实现发光芯片点亮。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，应当指出，对于本技术领域的普通人员，在不改变其本质原理的情况下，可对上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是简单改进和润饰、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (12)

1.一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，包括：
衬底；
一个或多个过渡层，阵列设置于所述衬底上，用于定向纳米半导体结构的生长；以及
一个或多个纳米半导体结构，设置于对应的过渡层上；
所述纳米半导体结构包括依次堆叠的第一半导体、第二半导体、第三半导体、发光体和第四半导体，所述过渡层邻接第一半导体或第四半导体，从所述第一半导体、第二半导体和第四半导体分别引出第一接触电极、第二接触电极和第三接触电极；在所述第一接触电极和第二接触电极之间施加一个设定功率可变输入信号，同时在所述第一接触电极和第三接触电极之间施加一个固定电压，以使所述纳米三极发光管发光。
2.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述纳米半导体结构为纳米棒、纳米线、纳米锥或纳米块。
3.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述纳米半导体结构沿平行衬底方向的截面形状包括圆形、规则多边形和不规则多边形，所述纳米半导体结构沿平行衬底方向的截面形状的最小覆盖圆的直径范围为5~1000 nm。
4.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述第一半导体的掺杂浓度比所述第二半导体的掺杂浓度高1至5个数量级。
5.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述第一半导体的厚度为0.5~5μm，所述第二半导体层的厚度为0.0005~2μm，所述第三半导体的厚度为0.5~5μm，所述第四半导体的厚度为10~2000nm。
6.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述第一接触电极、第二接触电极、第三接触电极分别与第一半导体、第二半导体、第四半导体形成欧姆接触；施加在第一接触电极和第二接触电极之间的电压幅值小于施加在第一接触电极和第三接触电极之间的电压幅值。
7.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述第一半导体为N型半导体，所述第二半导体为P型半导体，所述第三型半导体为N型半导体，所述第四半导体为P型半导体；或者所述第一半导体为P型半导体，所述第二半导体为N型半导体，所述第三型半导体为P型半导体，所述第四半导体为N型半导体。
8.根据权利要求7所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，当第一半导体为N型半导体、第二半导体为P型半导体、第三型半导体为N型半导体、第四半导体为P型半导体时，施加在第一接触电极和第二接触电极之间的电压信号为正极性，即第二接触电极的电位高于第一接触电极的电位；施加在第一接触电极和第三接触电极之间的电压型号为正极性，即第三接触电极的电位高于第一接触电极的电位；
当第一半导体为P型半导体、第二半导体为N型半导体、第三型半导体为P型半导体、第四半导体为N型半导体时，施加在第一接触电极和第二接触电极之间的电压信号为负极性，即第二接触电极的电位低于第一接触电极的电位；施加在第一接触电极和第三接触电极之间的电压型号为负极性，即第三接触电极的电位低于第一接触电极的电位。
9.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述第一、第三、第四半导体的主体材料为无机半导体材料，包括GaAs、InP、GaP、GaN、ZnSe、SiC、Si和ZnSe，或者为有机半导体材料，包括CuPc和Alq3；所述第二半导体的主体材料为三维材料，包括GaAs、GaP、GaN、ZnSe、SiC、Si和ZnSe，或者为二维材料，包括石墨烯、二维黑磷、二维MoS2和CNT网络，又或者为有机半导体材料，包括CuPc和Alq3。
10.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述发光体为多量子阱有源层及用以提高载流子复合效率的功能层，或者为具有发光功能的有机薄膜及用于提高载流子复合效率的功能层，又或者为具有发光功能的纳米材料薄膜及用于提高载流子复合效率的功能层。
11.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述纳米半导体结构采用外延、沉积、镀膜、组装、转移或贴合方式形成。
12.根据权利要求1所述的一种基于垂直纳米结构的纳米三极发光管，其特征在于，所述过渡层、第一半导体、第二半导体、第三型半导体、发光体、第四半导体为单一掺杂浓度的半导体，或者为具有渐变掺杂浓度的半导体。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1941440A (zh) * 2005-09-30 2007-04-04 冲数据株式会社 复合半导体器件、打印头以及成像装置
CN101017875A (zh) * 2007-02-15 2007-08-15 华南师范大学 高亮度发光晶体管及其制备方法
CN101060154A (zh) * 2007-05-21 2007-10-24 华南师范大学 ppn型发光晶体管及其制备方法
CN103066172A (zh) * 2011-10-24 2013-04-24 Lg伊诺特有限公司 发光器件
CN103456873A (zh) * 2012-06-01 2013-12-18 李学旻 发光二极管元件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1941440A (zh) * 2005-09-30 2007-04-04 冲数据株式会社 复合半导体器件、打印头以及成像装置
CN101017875A (zh) * 2007-02-15 2007-08-15 华南师范大学 高亮度发光晶体管及其制备方法
CN101060154A (zh) * 2007-05-21 2007-10-24 华南师范大学 ppn型发光晶体管及其制备方法
CN103066172A (zh) * 2011-10-24 2013-04-24 Lg伊诺特有限公司 发光器件
CN103456873A (zh) * 2012-06-01 2013-12-18 李学旻 发光二极管元件

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