全球領(lǐng)先的AlN/AlScN材料綜合解決方案服務(wù)商奧趨光電技術(shù)（杭州）有限公司，日前推出了新一代面向深紫外光電器件的高透過率AlN單晶襯底。第三方檢測表明，該襯底的深紫外透過率在遠(yuǎn)紫外（Far-UVC）220-240nm波段實現(xiàn)了低至17-26cm-1的深紫外吸收系數(shù)（Absorption Coefficient），達(dá)到世界最好水平（如圖1），而深紫外265 nm波長下測得襯底的紫外吸收系數(shù)也低至15.03 cm-1，突破了奧趨光電AlN單晶襯底該波段吸收系數(shù)的最優(yōu)結(jié)果。

圖1：奧趨光電高透過率AlN單晶襯底紫外吸收系數(shù)圖譜

紫外線波長的選取對于提升殺菌效率至關(guān)重要。當(dāng)前，260-280 nm是典型的深紫外殺菌消毒波長并逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但其對人體的潛在危害還存在一定爭議。研究表明，由于皮膚角質(zhì)層中的強(qiáng)吸收（如圖2），220-240nm波段的遠(yuǎn)紫外線不僅同樣能殺死包括新冠病毒在內(nèi)的各種病毒、病菌及霉菌，且對人體暴露是安全的，不會對哺乳動物皮膚造成損傷。因此，可直接照射人體且不存在潛在危害的遠(yuǎn)紫外UVC-LED是當(dāng)前國際上的研究熱點及未來趨勢。AlN單晶是深紫外光電器件的最佳襯底材料，奧趨光電此次推出的產(chǎn)品在220-240nm波段具有世界領(lǐng)先水平的高透光性，能有效解決遠(yuǎn)紫外光電器件位錯密度高、制備難度大、使用壽命短及光功率低等問題。據(jù)報道，美國Crystal-IS公司于2023年3月發(fā)布了基于高透光性AlN單晶襯底、單顆芯片功率高達(dá)160mW的UVC-LED。因此，奧趨光電的高透過率AlN單晶襯底有望進(jìn)一步提升深紫外LED器件的發(fā)光效率及使用壽命，實現(xiàn)更高的微生物滅活效率。

圖2 遠(yuǎn)紫外（Far-UVC）被證明對人體安全（哥倫比亞大學(xué)歐文醫(yī)學(xué)中心）

據(jù)奧趨光電CTO王琦琨博士介紹，物理氣相沉積法（PVT）是目前唯一能高效生產(chǎn)高質(zhì)量、大尺寸AlN單晶的方法，但AlN單晶生長極其困難，至今全球僅能實現(xiàn)2英寸AlN單晶襯底小批量生產(chǎn)。由于超寬禁帶半導(dǎo)體AlN禁帶寬度理論值達(dá)6.2eV，因此能實現(xiàn)極低波段（200nm）的光透過率，是深紫外光電子器件最佳的襯底材料。然而，生長AlN單晶過程中極易引入C/O/Si等非故意摻雜雜質(zhì)及各種缺陷，導(dǎo)致AlN襯底深紫外透過率大幅下降。奧趨光電研發(fā)團(tuán)隊在雜質(zhì)傳輸機(jī)理、雜質(zhì)/缺陷對200-280nm波段光吸收影響機(jī)制等方面開展大量基礎(chǔ)研究，并通過有效調(diào)控生長系統(tǒng)與工藝參數(shù)，最終在世界上首次實現(xiàn)了220-240 nm波段低至17-26 cm-1的超低遠(yuǎn)紫外吸收系數(shù)。

該項工作得到了國家重點研發(fā)計劃重大專項（批準(zhǔn)號：2022YFB3605302）、國家自然基金（批準(zhǔn)號：61874071, 61725403, 61827813, 62121005）及浙江省重點研發(fā)計劃（批準(zhǔn)號：2020C01145）的支持。

目前，奧趨光電2英寸（Φ50.8mm）及以下各尺寸高透過率AlN單晶襯底產(chǎn)品均對外公開銷售。歡迎致電奧趨光電銷售熱線0571-88662006、18069846900；或登錄奧趨光電官網(wǎng)www.utrendtech.com了解詳情；亦或微信掃描下方小程序碼，進(jìn)入奧趨光電微商城。