西安电子科技大学许晟瑞:衬底工程对氮化物LED的影响研究

日期:2023-08-02 阅读:385
核心提示:近日,2023功率与光电半导体器件设计及集成应用论坛于西安召开。论坛由第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)指导,西安交通

 近日,“2023功率与光电半导体器件设计及集成应用论坛”于西安召开。论坛由第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)指导,西安交通大学、极智半导体产业网(www.casmita.com)、第三代半导体产业主办,西安电子科技大学、中国科学院半导体研究所、第三代半导体产业技术创新战略联盟人才发展委员会、全国半导体应用产教融合(东莞)职业教育集团联合组织、西安和其光电股份有限公司等单位协办。

许晟瑞

期间,“平行论坛2:光电子器件及应用”上,西安电子科技大学微电子学院教授许晟瑞带来了“衬底工程对氮化物LED的影响研究”的主题报告,分享了最新研究成果。第三代半导体又称宽禁带半导体, 禁带宽度在 2.2 eV 以上,具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点。第三代半导体材料的兴起,则是以氮化镓(GaN)材料p型掺杂的突破为起点,成功研制了高亮度蓝光发光二极管和蓝光激光器。

GaN是新一代光电器件、高频、高功率器件的理想材料。目前在快速充电以及5G基站中已经被广泛应用。即便已经具有目前最高的发光效率,氮化物短波长和长波长LED的发光效率依然很低!主要原因之一是缺陷。和无位错单晶的硅和砷化镓相比,氮化镓材料体系深受位错的困扰。氮化物的发展历程是一部和缺陷斗争的历史过程。最终实现了和缺陷的“共存”。

图形衬底技术以及空气腔技术可以极大的改变光路,提高光提取效率。但是电子器件并没有光提取的需求。同时图形衬底制备增加了衬底成本和周期。外延过程中需要外延层的厚度很大,至少需要高于图形高度并修复平整。适用范围有限,对于横向外延速度较慢的AlN等材料,需要非常厚的外延层才能合并。迫切需要一种光电和电子器件通用的、工艺简单的能提高GaN晶体质量的方法。研究采用离子注入诱导GaN成核的方式,使GaN的晶体质量显著提升,进而提升了LED的性能。

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(备注:以上信息仅根据现场整理未经嘉宾本人确认,仅供参考!)

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