由于在水和空氣凈化、殺菌消毒和紫外固化等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，近年來(lái)AlGaN基深紫外（DUV）LED引起極大的關(guān)注，成為當(dāng)前國(guó)際上III族氮化物半導(dǎo)體研究的熱點(diǎn)之一。然而，由于缺乏高質(zhì)量、低成本的AlN襯底，藍(lán)寶石上異質(zhì)外延高質(zhì)量AlN模板是實(shí)現(xiàn)高性能AlGaN基DUV-LED的重要基礎(chǔ)。然而，由于存在很大的晶格和熱失配，高質(zhì)量AlN外延薄膜的制備是很大的挑戰(zhàn)。

 

近日，由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）、國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）聯(lián)合主辦，北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)共同承辦的第七屆國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇暨第十八屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會(huì)展中心舉行。

期間，“固態(tài)紫外材料與器件技術(shù)“論壇上，北京大學(xué)物理學(xué)院副教授許福軍做了題為“高質(zhì)量AlN實(shí)現(xiàn)路徑探索及深紫外發(fā)光器件應(yīng)用”的主題報(bào)告，分享了相關(guān)研究成果。

 

近年來(lái)，其課題組系統(tǒng)開展了藍(lán)寶石襯底上高質(zhì)量AlN外延生長(zhǎng)和缺陷控制研究，探索了AlN外延薄膜晶體質(zhì)量提升的控制路徑，取得了不少進(jìn)展，比如通過(guò)藍(lán)寶石的氮化預(yù)處理來(lái)降低AlN晶粒的傾斜，并結(jié)合生長(zhǎng)模式調(diào)控，有效減少位錯(cuò)；發(fā)展了過(guò)飽和空位濃度引入方案放大位錯(cuò)攀移效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)位錯(cuò)高效彎折；基于納米圖形化藍(lán)寶石襯底(NPSS)上側(cè)向外延思路實(shí)現(xiàn)AlN位錯(cuò)密度有效降低。以上述工作為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了AlN薄膜中位錯(cuò)密度降低近3個(gè)數(shù)量級(jí)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展了AlGaN基DUV-LED結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)和器件研制，并初步實(shí)現(xiàn)了峰值發(fā)光波長(zhǎng)276 nm 的高性能DUV-LED器件，在注入電流為100 mA的情況下，輸出功率達(dá)到28.8 mW。

 

 

（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料整理，如有出入敬請(qǐng)諒解）