[发明专利]基于氮化物发光二极管的光催化生化器件及其制备方法

摘要

一种基于氮化物发光二极管的光催化生化器件及其制备方法，通过将氮化物发光二极管材料和InGaN纳米结构的光催化材料相结合，由氮化物发光二极管提供光照，InGaN纳米结构的光催化材料作为光催化剂，形成一个集成的芯片，用于生物体内的杀菌和抗癌等应用；本发明的优点为实现了器件的小型化，并且可以最大程度地利用光照能量，可以使氮化物发光二极管的发光为对生物体安全的可见光，可以发生高效的光催化反应，表面的InGaN纳米结构位于氮化物发光二极管基底上，不会扩散至生物体内，便于回收，并且氮化物材料的物理化学性质很稳定，在生物体内不会分解，这样就适用于生物体内部且对生物体无害。

主权项

一种基于氮化物发光二极管的光催化生化器件，其特征在于：在蓝宝石衬底(1)的含Si的低温GaN缓冲层(2)上依次向上分布掺Si的n型GaN层(3)、InxGa1 xN/GaN多量子阱层(4)、p型AlGaN层(5)、p型GaN层(6)和InyGa1 yN表面纳米结构层，其中n型GaN层(3)、InxGa1 xN/GaN多量子阱层(4)、p型AlGaN层(5)、p型GaN层(6)构成了氮化物发光二极管，InyGa1 yN表面纳米结构层构成了表面的InGaN纳米结构，该InxGa1 xN/GaN多量子阱层(4)的In组分的范围为0.05≤x≤0.50，InyGa1 yN表面纳米结构的In组分的范围为0.05≤y≤0.50，且x＜y；所述的低温GaN缓冲层(2)的厚度为15～35nm，其中Si的含量比例为1/1000 1/10000，所述的掺Si的n型GaN层(3)的厚度为2～4μm，在该n GaN层3中Si的浓度为1×1018～1×1019cm 3，所述的InxGa1 xN/GaN多量子阱层(4)由1～10个阱层厚度为1.5～3.5nm的多量子阱InxGa1 xN/GaN组成，所述的p型AlGaN层(5)的厚度为10～40nm，其中Al的含量为5～30％，所述的p型GaN层(6)的厚度为100～300nm，所述的InyGa1 yN表面纳米结构层为纳米点结构(8)或纳米线柱结构(7)，纳米点的直径为10～100nm、高度为0.3～50nm、密度为1×109～1×1013ugcm 2，纳米线柱的直径为10～100nm、高度为100～10000nm、密度为1×109～1×1013cm 2。