氮化物半導(dǎo)體固態(tài)紫外技術(shù),特別是基于AlGaN材料的固態(tài)紫外光源,是氮化物光電子發(fā)展的重要方向和熱點領(lǐng)域。在材料科學(xué)、光電子器件研究和應(yīng)用領(lǐng)域都取得了顯著進(jìn)展,但仍需進(jìn)一步解決一些技術(shù)瓶頸問題,以實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。
近日,第十屆國際第三代半導(dǎo)體論壇&第二十一屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇(IFWS&SSLCHINA2024)在蘇州召開。 論壇期間,國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心(蘇州)、北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司、蘇州思體爾軟件科技有限公司協(xié)辦的“氮化物半導(dǎo)體固態(tài)紫外技術(shù)及應(yīng)用”上,日本三重大學(xué)教授三宅秀人,南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院教授陸海,中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員閆建昌,廈門大學(xué)副教授尹君,北京大學(xué)物理學(xué)院特聘副研究員王嘉銘,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授孫海定,南京大學(xué)助理教授蔡青,鄭州大學(xué)Muhammad Nawaz SHARIF,中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所吳涵,華中科技大學(xué)、武漢優(yōu)煒芯科技有限公司、武漢紡織大學(xué)單茂誠等專家們帶來精彩報告,共同探討氮化物半導(dǎo)體固態(tài)紫外技術(shù)及應(yīng)用的最新進(jìn)展。廈門大學(xué)特聘教授康俊勇,中國科學(xué)院半導(dǎo)體所寬禁帶半導(dǎo)體研發(fā)中心主任、研究員王軍喜共同主持了本屆峰會。
康俊勇
廈門大學(xué)特聘教授
王軍喜
中國科學(xué)院半導(dǎo)體所寬禁帶半導(dǎo)體研發(fā)中心主任、研究員
三宅秀人
日本三重大學(xué)教授
日本三重大學(xué)教授三宅秀人做了“在面對面退火濺射沉積AlN模板上制備深紫外LED”的主題報告,分享了相關(guān)研究進(jìn)展。涉及面對面退火濺射沉積氮化鋁模板(FFA Sp AlN,薄膜位錯密度低/表面平整度優(yōu)越/制造工藝成本降低。研究顯示,F(xiàn)FA Sp AlN模板中TDDs的減少,研究發(fā)現(xiàn)AlN模板中的邊緣位錯密度和螺旋位錯密度分別為107和103 cm-2。報告演示了在FFA Sp AlN上制造的深UVC和遠(yuǎn)UVC LED,在FFA Sp AlN上展示了高效UV-C LED。在FFA-Sp AlN模板上制備m極性AlN和230nm MQW,PL效率顯著提高。
陸海
南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院教授
南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院教授陸海做了“寬禁帶半導(dǎo)體紫外光電探測器研究進(jìn)展與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”的主題報告,分享了第三代半導(dǎo)體紫外探測器技術(shù)、紫外單光子探測技術(shù)、寬禁帶半導(dǎo)體軟X射線探測器等內(nèi)容。報告指出,近年來半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,為GaN基紫外探測器的產(chǎn)業(yè)化打下了良好的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)?;赟iC和GaN的常規(guī)結(jié)構(gòu)紫外探測器已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,被批量應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)控、火焰探測、污染物檢測、紫外固化和紫外消毒設(shè)備的輻照劑量監(jiān)控等領(lǐng)域。半導(dǎo)體軟X射線探測器方面,現(xiàn)有商用Si基軟X射線探測器幾乎全部由國外2-3家公司所生產(chǎn),已經(jīng)完成了多年的技術(shù)迭代;我國在這一領(lǐng)域開展的研究工作稀少,依靠國外產(chǎn)品;Si基軟X射線探測器應(yīng)用上受到自身性能限制:二級以上制冷、封裝成本高。
閆建昌
中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員
《非極性面AlN與紫外LED》
尹君
廈門大學(xué)副教授
廈門大學(xué)副教授尹君做了“微結(jié)構(gòu)光操控應(yīng)用于波長短于250nm深紫外LED光提取增強(qiáng)”“的主題報告,分享了用于DUV LED的等離子體耦合增強(qiáng)型LEE、用于高效亞250nm LED的等離子ODR焊盤等內(nèi)容。報告顯示,等離子體耦合是提高DUV LED EQE的有效方法,SP Exciton耦合與當(dāng)前工藝的兼容性較差,外耦合以低成本顯示出巨大的應(yīng)用前景。光子的波矢量由n接觸棒和等離子體墊操縱等。
王嘉銘
北京大學(xué)物理學(xué)院特聘副研究員
北京大學(xué)物理學(xué)院特聘副研究員王嘉銘做了”高效AlGaN基DUV發(fā)光二極管研究“的主題報告,分享了倒裝芯片DUV LED的研究進(jìn)展、垂直注入DUV LED的研究進(jìn)展等內(nèi)容。研究顯示,開發(fā)了一種由多級p-AlGaN層組成的集成p區(qū),這有助于提高有源區(qū)中的空穴濃度,同時抑制DUV LED中的電子泄漏;提出了一種由圖案化ITO和Al反射器組成的復(fù)合p電極,確保了歐姆接觸的形成和DUV光的高反射率,提高了DUV LED的光提取效率;280nm倒裝芯片DUV LED實現(xiàn)了12.98%的最大WPE,這是迄今為止報告的最高值之一;提出了一種突破性的DUV LED路線圖,實現(xiàn)了2至4英寸垂直注入配置器件的晶圓級制造。
孫海定
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授
《GaN基紫外光電集成器件》
蔡青
南京大學(xué)助理教授
《高靈敏度寬禁帶半導(dǎo)體紫外探測器新結(jié)構(gòu)設(shè)計與器件物理研究》
Muhammad Nawaz SHARIF
鄭州大學(xué)
鄭州大學(xué)Muhammad Nawaz SHARIF做了”基于高效n極AlGaN隧道結(jié)的254 nm DUV LED實現(xiàn)零效率下降“的主題報告,分享了AlGaN基紫外LED的挑戰(zhàn)和低空穴注入的挑戰(zhàn),基于AlGaN的隧道結(jié)紫外LED和下劃線物理,基于AlGaN-TJ的DUV LED模型等研究u成果。報告指出,需要超過10%EQE的DUV 254nm LED的實際使用改進(jìn)降低了工作電壓(Vth)和注入電流密度(Jth)。結(jié)合高度透明的AlGaN隧道結(jié)(TJ)->更高的空穴注入和更高的載流子注入效率(CIE),->光提取效率(LEE),并最大限度地減少電子溢出->IQE??珊雎缘碾娮有孤┖透呖昭ㄝ斶\到MQW中。
中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所吳涵做了”基于高溫退火AlN模板的低閾值A(chǔ)lGaN多量子阱激光器“的主題報告,分享了AlN模板的制備、AlN/AlGaN多量子阱的光泵浦等內(nèi)容。研究顯示,較厚的HTA-AlN基板在一定范圍內(nèi)具有較低的位錯密度。足夠的熱清洗時間有效去除AlON島。與MO AlN模板相比,Reg-HTA-AlN模板上的激光條具有較低的閾值和較窄的線寬。這是由于較低的位錯密度和更光滑的表面形態(tài)。隨著腔長的增加,激光閾值和線寬整體減小。(腔長=2mm,閾值=86 kW/cm2,線寬=0.22 nm,峰值波長=262 nm)。
單茂誠
華中科技大學(xué)、武漢優(yōu)煒芯科技有限公司、武漢紡織大學(xué)
《AlGaN基深紫外micro -LED和光泵浦激光器研究》
(根據(jù)現(xiàn)場資料整理,僅供參考)