增強UV LED的透明導電性新方法

ITO跟LED有什麼關係？

ITO是一種透明的電極材料，具有高的導電率、高的可見光透過率、高的機械硬度和良好的化學穩定性。目前ITO膜主要是為了提高LED的出光效率。

Burstein－Moss效應是什麼？

Burstein－Moss效應：當半導體重摻雜時，費米能級進入導帶，本徵光吸收邊向高能方向移動的現象。

在普通摻雜的半導體中，費米能級位於導帶與價帶之間。當n型摻雜濃度上升時，由於電子在導帶中集聚，費米能級會慢慢被推到導帶之中（可以簡單的理解成冰塊（費米能級）被增加的水（電子）推到高位）。

什麼是前軀體（precursor）？

前軀體指的是用來合成、製備其他物質的經過特殊處理的配合材料。

日前中山大學的研究人員發明了一種採用金屬有機氣相沉積（MOCVD）製備LED結構中氧化銦錫膜（ITO）的工藝，這種方法可以有效的增強UV LED的透明導電特性。

通常UV LED按照波長分為UVA UVB UVC三種類型。目前主要用於水純凈化、生物滅菌消毒、醫用診療、紫外治療等領域。

研究過程

儘管ITO 在可視光譜區域里是一種透明導電層材料，但是對於紫外區域，ITO的透明特性就會逐漸降低。

因此，中山大學團隊設法使用MOCVD技術將光學禁帶的寬度拓寬到4．7eV。該禁帶所激發出的光子波長正好在紫外區域內（364nm）。

圖1 90nm MOCVD工藝ITO膜的光電特性

（a）錫流速（Sn flow rate）對於電子密度和遷移率的影響

（b）MOCVD工藝ITO膜中的UV可見光透過率與不同的錫流速。

（c）不同工藝下的ITO光學禁帶對比

中山大學團隊首先在藍寶石表面使用MOCVD技術（生長環境溫度為500°C左右）生長90nm ITO膜，前軀體為三甲基銦（trimethyl indium）、四甲基錫（tetrakis－dimethylamino tin）、以及氧氬混合氣體。最終所得的材料表面附有類金字塔形狀（100）和三角形形狀（111）的顆粒。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！