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原文传递一种集成LED光源的表面量子点湿度传感器及其制作方法

专利名称：	一种集成LED光源的表面量子点湿度传感器及其制作方法
摘要：	本发明公开了一种集成LED光源的表面量子点湿度传感器及制作方法，方法包括：制备LED光源层，在LED光源层上沉积一GaAs层；在GaAs层上依次沉积n型GaAs缓冲层、N层InGaAs掩埋量子点层和InGaAs表面量子点层，形成表面量子点湿度传感层；在n型GaAs缓冲层上形成第一台阶；在p型GaP电流扩展层上形成第二台阶；在n型AlGaInP下限制层上形成第三台阶；在InGaAs表面量子点层的上表面一端、第一台阶、第二台阶、第三台阶的上表面及两侧，沉积形成钝化层；在钝化层上腐蚀出四个引线孔，并在四个引线孔中分别蒸度Au/Ge/Ni，形成传感上电极、传感下电极、LED上电极和LED下电极。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	河南理工大学
发明人：	王国东;谢东垒;杨莹丽;刘小莲;朱红伟;王家森
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910135771.4
公开号：	CN109916865A
代理机构：	北京华仁联合知识产权代理有限公司
代理人：	苏雪雪
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	454000 河南省焦作市高新区世纪大道2001号河南理工大学
主权项：	1.一种集成LED光源的表面量子点湿度传感器的制作方法，其特征在于，包括： S1：制备LED光源层，所述LED光源层包括：在GaAs衬底(01)上从下到上依次沉积的n型AlGaInP下限制层(02)、AlGaInP多量子阱层(03)、p型AlGaInP上限制层(04)和p型GaP电流扩展层(05)； S2：使用分子束外延技术，在所述LED光源层上沉积一GaAs层(06)； S3：使用分子束外延技术，在所述GaAs层(06)上依次沉积n型GaAs缓冲层(07)、N层InGaAs掩埋量子点层(08)和InGaAs表面量子点层(14)，形成表面量子点湿度传感层；其中，N为大于或者等于1的正整数： S4：采用干法刻蚀技术进行第一次刻蚀，刻蚀深度达到所述n型GaAs缓冲层(07)，在所述n型GaAs缓冲层(07)上形成第一台阶； S5：采用干法刻蚀技术，在所述第一台阶表面继续刻蚀，刻蚀深度达到p型GaP电流扩展层(05)，在所述p型GaP电流扩展层(05)上形成第二台阶； S6：采用干法刻蚀技术，在所述第二台阶表面继续刻蚀，刻蚀深度达到n型A1GaInP下限制层(02)，在所述n型AlGaInP下限制层(02)上形成第三台阶； S7：在所述InGaAs表面量子点层(14)的上表面一端、所述第一台阶的上表面及两侧、所述第二台阶的上表面及两侧、所述第三台阶的上表面及两侧，沉积SiO2形成钝化层(13)； S8：在所述钝化层(13)上进行光刻，腐蚀出四个引线孔，并在四个所述引线孔中分别蒸度Au/Ge/Ni，形成传感上电极(11)、传感下电极(12)、LED上电极(10)和LED下电极(9)； S9：进行管芯分割，完成集成LED光源的表面量子点湿度传感器的制作。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备LED光源层的步骤包括：使用分子束外延技术，在GaAs衬底(01)上从下到上依次沉积n型AlGaInP下限制层(02)、AlGaInP多量子阱层(03)、p型AlGaInP上限制层(04)和p型GaP电流扩展层(05)，形成LED光源层。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N层InGaAs掩埋量子点层(08)的每一层InGaAs掩埋量子点层是在InGaAs量子点层上覆盖一层GaAs实现的。 4.一种集成LED光源的表面量子点湿度传感器，其特征在于，包括： GaAs衬底上面设置的LED光源层；所述LED光源层包括：在GaAs衬底(01)上从下到上依次沉积的n型A1GaInP下限制层(02)、AlGaInP多量子阱层(03)、p型AlGaInP上限制层(04)和p型GaP电流扩展层(05)；所述LED光源层上设置的GaAs层；所述GaAs层上设置的表面量子点湿度传感层；所述表面量子点湿度传感层包括：在所述GaAs层(06)表面上从下到上依次沉积的n型GaAs缓冲层(07)、N层InGaAs掩埋量子点层(08)和InGaAs表面量子点层(14)；N为大于或者等于1的正整数；且在所述n型GaAs缓冲层(07)上形成有第一台阶；在所述p型GaP电流扩展层(05)上形成有第二台阶；在所述n型A1GaInP下限制层(02)上形成有第三台阶；在所述InGaAs表面量子点层(14)的上表面一端、所述第一台阶的上表面及两侧、第二台阶的上表面及两侧、所述第三台阶的上表面及两侧，设置有钝化层(13)；在所述钝化层(13)上设置有四个引线孔，并在四个所述引线孔中分别设置有传感上电极(11)、传感下电极(12)、LED上电极(10)和LED下电极(9)。 5.根据权利要求4所述的集成LED光源的表面量子点湿度传感器，其特征在于，所述N层InGaAs掩埋量子点层(08)，每一层的厚度不大于20nm。 6.根据权利要求4所述的集成LED光源的表面量子点湿度传感器，其特征在于，所述N层InGaAs掩埋量子点层(08)的每层InGaAs掩埋量子点层具体为：在InGaAs量子点层上覆盖有一层GaAs。
所属类别：	发明专利