刘 辉 史敏娜 王小峰

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南 郑州 450000）

ZnO/GaN异质结发光二极管光谱改善研究进展

刘 辉 史敏娜 王小峰

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南 郑州 450000）

ZnO缺陷发光及ZnO/GaN界面发光严重降低了n-ZnO/p-GaN发光二极管的性能。本文概述n-ZnO/ p-GaN异质结的结构和发光存在的问题，详细介绍该方面的最新研究成果。通过引入界面层、利用量子限制效应等技术，使n-ZnO/p-GaN发光二极管的光谱质量和发光效率得到改善。

ZnO/GaN发光二极管；界面层；量子限制效应

半导体发光二极管具有节能环保等优点，是未来照明技术的发展方向［1，2］。GaN基LED是目前唯一商业化的蓝光发光二极管，在白光照明、大屏显示等方面得到了广泛的应用。但是GaN制备困难，对衬底的依赖性很强，人们亟待研究新的蓝光发光材料来替代GaN［3，4］。ZnO是直接带隙宽禁带半导体，禁带宽度为3.37eV，被认为是最具潜力替代GaN用于蓝光发光及激光的材料。其激子束缚能高达60meV，远高于室温热离化能，可以得到与GaN媲美的室温发光。

由于未掺杂的ZnO都表现出n型导电的特性，只有获得稳定高效的p型ZnO，才可以实现ZnO同质结LED的室温下发光［5］。但是，目前p型ZnO的载流子浓度仍不能满足需求，人们把目光转向ZnO基异质结LED的研究。GaN禁带宽度为3.4eV，与ZnO都为六方纤锌矿结构，晶格常数相近，失配度小于5%，是替代p型ZnO的理想材料。

但是，对n-ZnO/p-GaN LED施加高的偏压时，p-GaN内空穴注入到n-ZnO的同时，n-ZnO中电子也会注入到p-GaN中［6］。而且，电子比空穴具有更高的迁移速率，导致n-ZnO/p-GaN LED的发光中心集中在p-GaN侧，而ZnO的发光较弱，单色性差，发光峰通常在400nm以上［7］。……