[发明专利]一种发光二极管、电子设备及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体光源技术，尤其涉及一种发光二极管、电子设备及制造方法。

背景技术

现今，发光二极管(LED)在一般照明方面提供其应用。但是由于内量子效率IQE低，导致LED的流明效率较低，它还不能在照明方面获得适当的市场份额。为了推动白光LED的市场化进程，大幅提升LED的流明效率是迫在眉睫的工作。已经尝试了各种途径来提高IQE，但是要实现该目标还有很长的路。LED是这些尝试中的一种，用来提高常规LED的IQE，并且看起来在该领域中是有前途的。将金属纳米结构插入到紧邻量子阱(QW)，从而影响辐射复合率由此控制IQE。

现有技术中存在LED的流明效率还是较低的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的LED的流明效率较低的问题，本发明实施例提供一种发光二极管、电子设备及制造方法，发光二极管的衬底上依次设置有第一导电类型半导体层、多量子阱结构和第二导电类型半导体层，其中，在第二导电类型半导体层内邻近多量子阱结构的位置，内嵌有多个相互之间具有间隙的纳米颗粒组，纳米颗粒组具有电介质的外表层，以及被外表层包裹的金属纳米颗粒内核，纳米颗粒组的间隙填充有第二导电类型半导体材料。

进一步，第一导电类型半导体层为n型半导体层，第二导电类型半导体层为p型半导体层。

进一步，金属纳米颗粒的材料为银、铜或金，电介质的外表层的材料为二氧化硅或氮化硅。

进一步，第二导电类型半导体层上，紧邻第二导电类型半导体层设置有金属纳米颗粒。

进一步，纳米颗粒组的电介质外表层仅包裹一个金属纳米颗粒内核。

进一步，纳米颗粒组的形状为球体、盘状或三角瓣形。

进一步，金属纳米颗粒内核大小为5纳米到100纳米，电介质的外表层厚度为1纳米到20纳米。

本发明实施例还提供一种电子设备，电子设备的本体上设置有如前述的发光二极管。

本发明实施例还提供一种发光二极管制造方法，包括：

在发光二极管的衬底上依次设置第一导电类型半导体层和多量子阱结构；

在多量子阱结构上沉积多个相互之间具有间隙的纳米颗粒组，纳米颗粒组具有电介质的外表层，以及被外表层包裹的金属纳米颗粒内核；

在多个相互之间具有间隙的纳米颗粒组上沉积第二导电类型半导体层，第二导电类型半导体材料被填充在纳米颗粒组的间隙中。

进一步，在第二导电类型半导体层上沉积金属纳米颗粒。

进一步，

在发光二极管的衬底上依次设置第一导电类型半导体层和多量子阱结构具体为：

在发光二极管的衬底上依次设置n型半导体层和多量子阱结构；

在多量子阱结构上沉积多个相互之间具有间隙的纳米颗粒组具体为：

在多量子阱结构上沉积金属纳米颗粒的材料为银、铜或金，电介质的外表层的材料为二氧化硅或氮化硅的纳米颗粒组；

在复合金属纳米颗粒层上沉积第二导电类型半导体层具体为：

在复合金属纳米颗粒层上沉积p型半导体层；

在第二导电类型半导体层上沉积金属纳米颗粒具体为：

在p型半导体层上沉积银纳米颗粒、铜纳米颗粒或金纳米颗粒。

进一步，纳米颗粒组的电介质外表层仅包裹一个金属纳米颗粒内核。

进一步，纳米颗粒组的形状为球体、盘状或三角瓣形。

进一步，金属纳米颗粒内核大小为5纳米到100纳米，电介质的外表层厚度为1纳米到20纳米。

进一步，纳米颗粒组通过旋转涂布、丝网印刷或自组装工艺形成。

由于邻近多量子阱结构MQW插入金属内核-电介质外壳(core-shell)形式的纳米颗粒组，避免漏电或非辐射损失提高了IQE，从而增加LED的流明效率。

附图说明

图1所示为本发明实施例的发光二极管剖面图结构示意图；

图2所示为本发明实施例的多内核纳米颗粒组俯视图；

图3所示为本发明实施例的单内核纳米颗粒组俯视图；

图4所示为本发明实施例的带有银纳米颗粒的发光二极管剖面图结构示意图；

图5所示为本发明实施例的电子设备结构示意图；

图6所示为本发明实施例的发光二极管制造方法流程图。

具体实施方式