石墨烯电极ZnO纳米棒基发光二极管的制备及电致发光研究

项目名称： 石墨烯电极ZnO纳米棒基发光二极管的制备及电致发光研究

项目编号： No.11404293

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 董敬敬

作者单位： 中国地质大学（北京）

项目金额： 24万元

中文摘要： ZnO具有大的禁带宽度和高的激子束缚能是制备短波长发光器件的理想材料。有序ZnO纳米棒阵列具有较高的结晶质量、优良的波导特性，特别是它形成二维光子晶体，有望实现光的垂直发射，因此基于有序ZnO纳米棒阵列的发光二极管（LED）成为近年来的研究热点。目前来看，一方面，有序ZnO纳米棒阵列制备设备复杂、成本昂贵；另一方面，应用传统的ITO电极，基于ZnO纳米棒的LED制备过程很难控制。基于此，本项目拟采用反蛋白石结构模板法，通过低温水热反应过程制备有序ZnO纳米棒阵列，并通过改变聚苯乙烯微球尺寸、水热反应浓度以及氧等离子体刻蚀时间，实现对ZnO纳米棒密度及尺寸的大范围调节；在此基础上，以石墨烯为电流扩展层，制备ZnO纳米棒/p-GaN 异质结LED，并对其电致发光性能进行研究；最后，在理论研究基础上，通过调节ZnO纳米棒阵列的密度及尺寸，使ZnO纳米棒/p-GaN LED 外量子效率达3%。

中文关键词： 氧化锌纳米棒阵列；纳米球自组装技术；发光二极管；石墨烯；电致发光

英文摘要： ZnO is regarded as one of the most promising semiconductor material for the application of ultraviolet light-emitting diodes (LEDs) due to its excellent optical and electrical properties, including a direct wide bandgap (3.37 eV) and a high exciton bindin

英文关键词： zinc oxide nanorod array；self-assembled nanosphere lithography；light emitting diode；graphene；electroluminescence