ITO跟有什么关系?
ITO是一种通明的电极资料，具有高的导电率、高的可见光透过率、高的机械硬度和杰出的化学稳定性。现在ITO膜首要是为了进步LED的出光功率。
Burstein-Moss效应是什么?
Burstein-Moss效应：当半导体重掺杂时，费米能级进入导带，本征光吸收边向高能方向移动的现象。
在一般掺杂的半导体中，费米能级坐落导带与价带之间。当n型掺杂浓度上升时，因为电子在导带中集聚，费米能级会渐渐被推到导带之中(可以简略的了解成冰块(费米能级)被添加的水(电子)推到高位)。
什么是前躯体(precursor)?
前躯体指的是用来组成、制备其他物质的通过特别处理的合作资料。
日前中山大学的研讨人员发明晰一种选用金属有机气相堆积(MOCVD)制备LED结构中氧化铟锡膜(ITO)的工艺，这种办法可以有用的增强UV LED的通明导电特性。
一般UV LED依照波长分为UVA UVB UVC三种类型。现在首要用于水纯净化、生物灭菌消毒、医用医治、紫外医治等范畴。
研讨进程
虽然ITO 在可视光谱区域里是一种通明导电层资料，可是关于紫外区域，ITO的通明特性就会逐步下降。
因而，中山大学团队设法运用MOCVD技能将光学禁带的宽度拓展到4.7eV。该禁带所激宣布的光子波长正好在紫外区域内(364nm)。
一般UV LED依照波长分为UVA UVB UVC三种类型。现在首要用于水纯净化、生物灭菌消毒、医用医治、紫外医治等范畴。
图1 90nm MOCVD工艺ITO膜的光电特性
(a)锡流速(Sn flow rate)关于电子密度和迁移率的影响
(b)MOCVD工艺ITO膜中的UV可见光透过率与不同的锡流速。
(c)不同工艺下的ITO光学禁带比照
中山大学团队首先在蓝宝石外表运用MOCVD技能(成长环境温度为500°C左右)成长90nm ITO膜，前躯体为三甲基铟(trimethyl indium)、四甲基锡(tetrakis-dimethylamino tin)、以及氧氩混合气体。终究所得的资料外表附有类金字塔形状(100)和三角形形状(111)的颗粒。
通过屡次研讨试验，研讨人员发现前躯体的添加速度控制在每分钟350立方厘米会到达最高的自在电子密度(2.15×1021/cm3)。一起，光学禁带宽度会到达4.70eV。一般氧化铟(In2O3无前躯体)的电子密度仅仅为1.47×1019/cm3，禁带宽度为3.72eV。
这种禁带宽度的不同首要来自Burstein-Moss效应的影响，此刻部分自在电子集聚于低位导带(conduction band)中，因而需求更多的光子能量将电子从价带(valence band)中激宣布来。研讨人员表明运用该办法将禁带宽度拓展了0.98eV，这种挨近1eV的提高是及其罕见的。
一起，研讨人员还以为MOCVD工艺可以改进晶格畸变问题(Lattice distortion)，晶格畸变是形成ITO窄禁带宽度的一种原因。
图2 LED的外延结构
一般，相比起MOCVD工艺，磁控溅射工艺也可以制造120nm的透光导电层。这种工艺选用氧化锡(SnO2)与氧化铟(In2O3 )混合物，其成分份额控制在1：9。磁控溅射的资料需求在550°C进行退火处理，并放置于氮气环境中5分钟。
通过剖析光谱，此刻UV LED的峰值波长为368nm(图3a)。在这种波长下，磁控溅射工艺ITO膜的透过率为86%，MOCVD工艺ITO膜的透过率为95%。 但是磁控溅射工艺ITO膜的电阻率小于运用MOCVD工艺的ITO膜， 磁控溅射工艺的触摸电阻更大。
图3 120nm MOCVD ITO膜和磁控溅射ITO膜的光电特性
(a)蓝宝石衬底上120nm MOCVD ITO膜和磁控溅射ITO膜的传导率，以及选用MOCVD ITO膜的LED发光光谱
(b)选用两种工艺ITO膜的LED电流电压特性曲线
(c)输出功率与电流的特性曲线
定论
MOCVD工艺的ITO膜可以分别在350mA和600mA的电流条件下，添加输出功率11.4%和14.8%(图3c)。通过多个样品测验，在350mA的作业电流下，均匀作业电压为3.45V。选用了以上两种工艺ITO膜的LED电流电压曲线简直完全相同(图3b)。
