[发明专利]载流子传输层的制备方法及磁控溅射装置

说明书

本发明提供一种载流子传输层的制备方法及磁控溅射装置，该制备方法包括：提供一导电基板；将贵金属和载流子传输层材料制成靶材；以及采用磁控溅射，在所述导电基板上同时沉积贵金属和载流子传输层材料，得到贵金属纳米颗粒掺杂的载流子传输层。本发明的制备方法及磁控溅射装置具有成本低、通用型强、可大面积制备等优势，所得贵金属纳米颗粒掺杂的载流子传输层表面均一性较好且容易进行表面形貌调控，可有效提高LED器件的发光效率和器件稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种载流子传输层的制备方法及磁控溅射装置。

背景技术

贵金属纳米颗粒的表面等离子激元效应可以与光耦合，从而实现对光吸收或者光发射的调控。在GaN基传统LED中，这种表面等离子激元增强效应已经被证实是可以有效的提高器件发光效率，在薄膜发光二极管器件中，表面等离子体激元增强效应也多有应用。

目前利用贵金属纳米颗粒增强LED器件的技术大多采用MOCVD、电子束刻蚀、电子束蒸发或者先用化学溶液法制备相关贵金属纳米颗粒再通过旋涂、滴涂等方法制膜或直接掺入发光层中的方法加入器件结构中，这些方法虽然能够得到贵金属纳米颗粒，但成本较高，并且不适合进行大面积制备。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可低成本制备贵金属纳米颗粒掺杂的载流子传输层的方法及装置。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种载流子传输层的制备方法，包括：

提供一导电基板；

将贵金属和载流子传输层材料制成靶材；以及

采用磁控溅射，在所述导电基板上同时沉积贵金属和载流子传输层材料，得到贵金属纳米颗粒掺杂的载流子传输层。

在本发明的制备方法的一个实施方式中，在得到所述贵金属纳米颗粒掺杂的载流子传输层后，还包括利用一遮掩板部分地遮盖所述靶材，使所述载流子传输层材料继续沉积在所述贵金属纳米颗粒掺杂的载流子传输层上以形成一保护层。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述保护层的厚度小于10nm。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述遮掩板将所述贵金属完全遮盖而使所述载流子传输层材料部分或全部地露出。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述载流子传输层材料为圆形且位于所述靶材的中心，所述贵金属以环状附着于所述载流子传输层材料的外围，所述遮掩板为环状，其内径小于所述靶材中所述载流子传输层材料的直径，外径大于所述靶材中所述贵金属的直径。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，在形成所述保护层后，还包括对所述贵金属纳米颗粒掺杂的载流子传输层进行退火处理。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述退火处理在空气或惰性气体中进行，温度为150-800℃。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述贵金属为金、银或铂。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述载流子传输层材料为ZnO、TiO₂、NiO、WO₃、MoO₃或V₂O₅。

在本发明的制备方法的另一个实施方式中，所述载流子传输层为空穴传输层或电子传输层。

另一方面，本发明提供一种磁控溅射装置，用于将两种不同材料制成的靶材沉积到基板上，所述磁控溅射装置包括一遮掩板，所述遮掩板可遮盖于所述靶材上以将一种材料完全遮盖而使另一种材料部分或全部地露出。