[发明专利]一种P型GaN上双层透明电极

说明书

技术领域

本发明涉及电极，尤其涉及一种P型GaN上双层透明电极。

背景技术

GaN基材料是一种理想的短波长发光器件材料。随着蓝紫光GaN基LED的实用化，白光LED将可能取代各种传统的照明光明，照明技术会迎来一场新的革命。但目前GaN基LED的制作，还依然存在一些技术难题，如P型GaN上欧姆接触电极的制备。Ni/Au是常用的P型GaN接触电极，但是Ni/Au是不透明的，这制约了GaN基LED发光效率的提高。

目前，LED透明电极主要采用氧化铟锡（ITO）。ITO具有透明、导电的特性，但是ITO作为透明电极难以实现电流的均匀扩散，而且稳定性不好。再者，全世界In储量很少，价格很高，而且ITO具有毒性。因而，找到一种新的透明电极结构，取代或部分取代ITO，且在P型GaN上获得低阻、电流均匀扩散、高透光率和高稳定性的欧姆接触，从而提高LED发光效率，一直是科研人员关注的课题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种P型GaN上双层透明电极

P型GaN上双层透明电极包括P型GaN层、ITO薄膜和ZnO基薄膜；在P型GaN层上顺次设有ITO薄膜和ZnO基薄膜，ITO薄膜为第一透明导电层，ZnO基薄膜为第二透明导电层。

所述的ITO薄膜的厚度为1～1000微米。所述的ZnO基薄膜为B、Al、Ga、In、F、Cl、Si、Sn、Zr或Ti掺杂的ZnO薄膜，电阻率为10^–4～10^–5Ωcm。所述的ITO薄膜和ZnO基薄膜的沉积方法为溅射、蒸发、喷雾热分解或化学气相沉积。

本发明与现有技术相比具有的有益效果为：

1）ITO作为第一透明导电层，热稳定性好，与P型GaN可形成良好的欧姆接触；

2）施主掺杂的ZnO基薄膜作为第二透明导电层，透光率高，化学稳定性好，对ITO第一透明导电层起到保护作用；

3）ITO与ZnO界面晶格匹配性好，利用ITO与ZnO的双层透明电极结构，能促进电流均匀扩散到电极表面，提高器件性能；

4）ITO与ZnO双层透明电极结构，可实现低阻、电流均匀扩散、高透光率和高稳定性的要求，从而提高GaN基LED的发光效率和寿命；

5）采用ITO与ZnO的双层透明电极结构，可以部分取代ITO薄膜，从而降低器件材料成本，也有利于环保。

附图说明

图1是P型GaN上双层透明电极结构示意图。

具体实施方式

如图1所示， P型GaN上双层透明电极包括P型GaN层1、ITO薄膜2和ZnO基薄膜3；在P型GaN层1上顺次设有ITO薄膜2和ZnO基薄膜3，ITO薄膜2为第一透明导电层，ZnO基薄膜3为第二透明导电层。

所述的ITO薄膜2的厚度为1～1000微米。所述的ZnO基薄膜3为B、Al、Ga、In、F、Cl、Si、Sn、Zr或Ti掺杂的ZnO薄膜，电阻率为10^–4～10^–5Ωcm。

所述的ITO薄膜2和ZnO基薄膜3的沉积方法为：溅射、蒸发、喷雾热分解或化学气相沉积。

实施例1：

在P型GaN层1上自下而上采用磁控溅射技术依次沉积作为第一透明电极层的ITO薄膜2和作为第二透明电极层的ZnO基薄膜3。采用P型GaN上ITO和ZnO基双层电极的GaN基LED，其发光效率可提高1~5%。

实施例2：

在P型GaN层1上自下而上采用蒸发技术依次沉积作为第一透明电极层的ITO薄膜2和作为第二透明电极层的ZnO基薄膜3。采用P型GaN上ITO和ZnO基双层电极的GaN基LED，其发光效率可提高1~4%。