相比于傳統(tǒng)紫外光源，氮化物紫外光源具有綠色環(huán)保、小巧便攜、易于集成、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。紫外線消殺的應(yīng)用非常廣泛，除了傳統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，也有巨大的新興增量市場(chǎng)。紫外線能將細(xì)菌的DNA或RNA基因鏈打碎，使其不可復(fù)制，從而達(dá)到殺菌目的。深紫外線消毒屬于物理消殺方式，不受溫度、濃度、活性等化學(xué)平衡條件影響，且無(wú)毒、無(wú)汞、無(wú)殘留、無(wú)異味，特別適合空氣、水、食品、物體表面和人體殺菌。隨著《水俁公約》頒布實(shí)施以及健康環(huán)保需求提升，亟須綠色環(huán)保的新型紫外光源。
中科潞安作為集核心裝備、核心材料、芯片制造、封裝應(yīng)用于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)垂直整合型深紫外LED企業(yè)，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員/博士生導(dǎo)師、山西中科潞安紫外光電技術(shù)有限公司總經(jīng)理閆建昌出席第八屆國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第十九屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA），并在“UV LED創(chuàng)新應(yīng)用峰會(huì)“上，分享了大功率深紫外LED產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)探討專(zhuān)題報(bào)告。
氮化物半導(dǎo)體是實(shí)現(xiàn)紫外發(fā)光器件的優(yōu)選材料，報(bào)告指出大功率深紫外LED電光轉(zhuǎn)換效率（WPE）普遍＜5%，嚴(yán)重制約了深紫外 LED 的應(yīng)用與推廣。面臨著深紫外LED性能提升需要攻克從核心材料、芯片工藝到器件封裝的系列問(wèn)題，材料質(zhì)量方面，外延層的位錯(cuò)密度高，紫外LED的內(nèi)量子效率指數(shù)下降；光吸收和歐姆電極問(wèn)題；封裝導(dǎo)致的光提取和可靠性問(wèn)題等技術(shù)挑戰(zhàn)。報(bào)告詳細(xì)分享了NPSS外延、應(yīng)力控制、高溫退火AlN模板、高質(zhì)量AlGaN外延、透明p型層、高反射電極、光提取、壽命、集成封裝、芯片性能等技術(shù)進(jìn)展與成果。
其中，應(yīng)力控制方面，高溫/高壓下采用氫氣原位刻蝕技術(shù)在襯底表面形成空洞，釋放外延應(yīng)力，減少外延片翹曲。高溫/高壓下采用氫氣原位刻蝕技術(shù)在襯底表面形成空洞，釋放外延應(yīng)力，在整個(gè)外延生長(zhǎng)過(guò)程中翹曲基本不上升，控制生長(zhǎng)應(yīng)力，使得量子阱處于無(wú)應(yīng)力狀態(tài)生長(zhǎng)（翹曲接近0）。
濺射+高溫退火制作AlN模板方面，濺射提供原子空位，使得位錯(cuò)在高溫退火過(guò)程中實(shí)現(xiàn)快速攀移并湮滅，最終可以在較低厚度下獲得高質(zhì)量AlN模板。
SiH4預(yù)處理技術(shù)，在生長(zhǎng)AlGaN之前預(yù)通SiH4可促進(jìn)AlGaN的3D生長(zhǎng)，并加快3D to 2D的生長(zhǎng)模式轉(zhuǎn)變及表面合并，獲得平整的高質(zhì)量nAlGaN薄膜。
高反射電極方面，基于透明導(dǎo)電電極的反射方案，光提取效率提升5-10%。光提取方面，n型粗化方案可有效提高光提取效率，降低工作電壓。光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低界面損耗增加出光。UVC LED芯片常溫老化外推壽命~3萬(wàn)小時(shí)。報(bào)告指出，深紫外LED的性能水平影響了其應(yīng)用與推廣。高性能、大尺寸是深紫外LED產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
嘉賓簡(jiǎn)介
閆建昌，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員/博士生導(dǎo)師、山西中科潞安紫外光電技術(shù)有限公司總經(jīng)理。長(zhǎng)期從事氮化物半導(dǎo)體材料和器件研究，尤其專(zhuān)注于氮化鎵半導(dǎo)體紫外發(fā)光二極管（UVLED）領(lǐng)域十余年，負(fù)責(zé)國(guó)家863計(jì)劃、自然科學(xué)基金、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目，取得了具有國(guó)際影響力的研究成果。與美國(guó)、日本、歐洲等多國(guó)的領(lǐng)域著名研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了學(xué)術(shù)交流合作，并與產(chǎn)業(yè)界建立了良好的互動(dòng)合作關(guān)系。
主持承擔(dān)國(guó)家863課題“深紫外LED外延生長(zhǎng)及應(yīng)用技術(shù)研究”，國(guó)際上首次在納米圖形藍(lán)寶石襯底(NPSS)上MOCVD外延出高質(zhì)量AlN材料，材料質(zhì)量為國(guó)際最好水平之一，研制出首支基NPSS的深紫外LED。主持自然科學(xué)基金項(xiàng)目“AlGaN基紫外激光二極管研究”，成功實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首個(gè)UV-B和UV-C深紫外波段氮化物半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)的室溫受激發(fā)射。發(fā)表學(xué)術(shù)論文五十余篇，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利三十多項(xiàng)。獲中科院成果鑒定兩項(xiàng)，2012年度北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2015年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
企業(yè)簡(jiǎn)介
中科潞安成立于2018年4月，注冊(cè)資本4.13億元，位于長(zhǎng)治高新區(qū)漳澤新型工業(yè)園區(qū)，是集核心裝備、核心材料、芯片制造、封裝應(yīng)用于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)垂直整合型深紫外LED企業(yè)。產(chǎn)品涉及紫外LED模組，涵蓋表面殺菌、水殺菌、空氣殺菌等全場(chǎng)景殺菌解決方案；配套模組產(chǎn)品，涵蓋紫外LED燈珠，涵蓋低、中、高、超高功率半無(wú)機(jī)封裝、全無(wú)機(jī)封裝燈珠產(chǎn)品；紫外LED芯片，波長(zhǎng)涵蓋UVA、UVB、UVC等全部紫外波段；紫外LED外延片，波長(zhǎng)涵蓋UVA、UVB、UVC等全部紫外波段；冷鏈物流快遞消毒設(shè)備等工程應(yīng)用產(chǎn)品；電梯扶手、電梯轎廂消毒等工程應(yīng)用整體解決方案；醫(yī)用空氣消毒系列產(chǎn)品及醫(yī)用空氣消毒解決方案；母嬰、商旅、家居系列等智能化民用衛(wèi)生健康消費(fèi)產(chǎn)品。
