[发明专利]一种波导集成的发光二极管

权利要求书

1.一种波导集成的发光二极管，其特征在于：所述二极管为波导集成发光二极管，单个二极管包括单根单晶硫化镉纳米带、单层硒化钨纳米结构、2个金属电极；

所述的硫化镉纳米带通过干法转移的方法转移到单层硒化钨材料上并构成PN结，PN结的两端分别与2个金属电极相连；然后通过金属电极施加正向偏压。

2.根据权利要求1所述的一种波导集成的发光二极管，其特征在于：所述的单晶硫化镉纳米带的厚度为120-130纳米，宽度为5-8微米，长度为25-35微米；所述的硒化钨纳米材料的厚度为0.7-0.8纳米，边长为30-35微米。

3.根据权利要求1所述的一种波导集成的发光二极管，其特征在于：发光二极管的光谱中心为745纳米。

4.根据权利要求1所述的一种波导集成的发光二极管，其特征在于：波导集成发光二极管还含有电压源表，所述电压源表为Keithley 2400。

5.根据权利要求1所述的一种波导集成的发光二极管，其特征在于：硒化钨的发光是通过倏逝波耦合的方式耦合进硫化镉纳米带中，并在硫化镉纳米带中波导。

6.根据权利要求1所述的一种波导集成的发光二极管，其特征在于：硫化镉端部波导光的光谱中心也为745纳米。

7.根据权利要求1所述的一种波导集成的发光二极管，其特征在于：单晶硫化镉纳米带的制备方法，包括下列步骤：

将硫化镉粉末作为源放入陶瓷舟中，然后将陶瓷舟放入炉中加热，最后将镀有金膜的硅片放置在石英管的下游位置进行沉积；在生长之前，用高纯氩气以45-65sccm的流量冲洗石英管；然后在25-35分钟内将炉温升至780-820℃，并保持恒温80-120分钟；整个生长过程保持在280-320Torr的压力下；最后，将炉膛自然冷却至室温；沉积时，镀有金膜的硅片所在区间的温度为400-500℃、优选为445-455℃。

8.根据权利要求1所述的一种波导集成的发光二极管，其特征在于：硒化钨纳米材料的制备方法，包括下列步骤：

将硒化钨粉末放在炉子的中心，并将一块SiO₂/Si衬底放在石英管的下游。在生长之前，用高纯氩气以400-450sccm的流量冲洗石英管15-20分钟；然后将氩气的流量控制在50-60sccm，然后在35-40分钟内将炉温升至1100-1150℃，并保持恒温10-15分钟；整个生长过程保持在8-9Torr的压力下；最后，将炉膛自然冷却至室温；沉积时，衬底所在区间的温度为600-700℃、优选为645-655℃。

9.根据权利要求1所述的一种波导集成的发光二极管，其特征在于：所述硫化镉粉末的纯度大于等于99.999％；所述硒化钨粉末的纯度大于等于99.99％，所述高纯氩气的纯度大于等于99.999％。

10.根据权利要求1所述的一种波导集成的发光二极管，其特征在于：所述的金属电极是通过下列步骤制备的：

取一块SiO₂/Si衬底，旋涂一层PMMA胶，经过电子束曝光后显影，在PMMA胶上形成具有预先设计的图案；然后将SiO₂/Si衬底放入热蒸发仪器中蒸金，经过金属剥离洗涤，干燥后可形成具有图案的金属电极。