近日，由國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦，南方科技大學(xué)微電子學(xué)院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦的第十七屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2020）在深圳會(huì)展中心召開。
期間，由江蘇博睿光電有限公司協(xié)辦的“可靠性與熱管理技術(shù)”分會(huì)上，天津工業(yè)大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院副教授于莉媛帶來了“GaN基器件電子輻照誘生缺陷表征和性能分析”的報(bào)告，分享了最新的研究成果。
GaN/InGaN多量子阱（MQW）是GaN基器件中最重要的結(jié)構(gòu)之一。報(bào)告研究了電子束輻照對(duì)GaN/InGaN多量子阱結(jié)構(gòu)光學(xué)性質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)中觀察到電子束輻照會(huì)引起發(fā)射帶的藍(lán)移或新的發(fā)射帶的藍(lán)移。高能粒子在材料中會(huì)產(chǎn)生位移效應(yīng)，產(chǎn)生大量的點(diǎn)缺陷和團(tuán)簇。
半導(dǎo)體器件在電子束輻照下退化的主要原因是輻照誘導(dǎo)缺陷的形成，而這些缺陷在文獻(xiàn)中被用作自由載流子的陷阱和非輻射復(fù)合中心。它會(huì)導(dǎo)致材料的電子特性、復(fù)合特性以及器件的發(fā)光效率發(fā)生變化。為了進(jìn)一步研究輻照能量和電子注量對(duì)多量子阱結(jié)構(gòu)性能的影響，研究對(duì)GaN基多量子阱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了1.5MeV電子束輻照實(shí)驗(yàn)。
同時(shí)研究了1.5MeV電子輻照對(duì)發(fā)光效率、輻射誘導(dǎo)界面態(tài)密度和組分變化的影響。通過擬合得到了輻射誘導(dǎo)變化與電子輻照注量之間的定量關(guān)系。輻照量子阱的擬合活化能約為33.1meV，比生長(zhǎng)態(tài)多量子阱提高了約16%。擬合了不同電子注量下GaN基多量子阱的界面態(tài)密度，得到了慢衰變壽命與電子注量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，指數(shù)因子為0.1。結(jié)果表明，電子輻照引起的再捕獲缺陷濃度增加，InGaN/GaN多量子阱中銦的含量在較低電子注量下降低約0.4%，在較高電子注量下增加約1.5%。這項(xiàng)研究對(duì)于了解MeV量級(jí)電子輻照對(duì)GaN基多量子阱器件性能的影響具有重要意義。
于莉媛，主要從事半導(dǎo)體發(fā)光器件與集成技術(shù)、半導(dǎo)體材料和器件輻照可靠性及照明系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)等研究工作。先后承擔(dān)了包括國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國家科技部科技人員服務(wù)企業(yè)行動(dòng)項(xiàng)目、天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目等共6項(xiàng)，參與國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、天津市科技創(chuàng)新專項(xiàng)、天津市科研院所技術(shù)開發(fā)工作扶持經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目等共5項(xiàng)。先后在“J. Appl. Phys”、“Chinese Physics Letters”等國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文20余篇，申請(qǐng)和獲得發(fā)明及實(shí)用新型專利11項(xiàng)。獲得“天津市產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。
（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料整理，如有出入敬請(qǐng)諒解）
