2017年11月1日-3日，第十四屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA2017）暨 2017 國際第三代半導體論壇（IFWS 2017）在北京順義隆重召開。論壇由國家半導體照明工程研發(fā)及產業(yè)聯(lián)盟、第三代半導體產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、北京市順義區(qū)人民政府主辦，中關村科技園區(qū)順義園管理委員會、北京半導體照明科技促進中心和北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司承辦。論壇同時得到了科技部、發(fā)改委、國標委和北京市科委等主管部門的大力支持。

 

　　11月3日上午，IFWS 2017之第三代半導體固態(tài)紫外器件技術分會如期舉行。分會由中國電子科技集團第十三研究所和專用集成電路重點實驗室協(xié)辦。

 

　　分會重點關注以氮化鋁鎵、氮化鎵為代表的紫外發(fā)光材料，以碳化硅、氮化鎵為代表的紫外探測材料，高效量子結構設計及外延，以及發(fā)光二極管、激光器、光電探測器等核心器件的關鍵制備技術。分會還將涵蓋紫外器件的先迚封裝材料及技術，包括光提取、熱管理及器件可靠性的提升方法。面向全球廣泛征集優(yōu)秀研究成果，并將邀請多名國際知名與家參加本次會議，力圖全面呈現(xiàn)第三代半導體紫外發(fā)光和探測領域在材料、器件、封裝及應用等各層面的國內外最新進展。

 

　　會上，中國科學院寧波材料技術與工程研究所特聘青年研究員郭煒做了具有倒反疇界的紫外LED的界面控制與發(fā)光研究的報告。郭煒長期從事氮化物薄膜外延生長、深紫外光電器件結構設計、制備和發(fā)光調控等研究課題，在北卡州立大學寬禁帶半導體研究室擔任研究助理期間多次參與美國能源部（DOE）、美國國防部先進研究項目局（DARPA）等資助課題。2016年2月以“特聘青年研究員”身份加入中科院寧波材料所，研究方向包括氮化物極性和質量調控、光子晶體及在紫外LED光子提取上的應用等。目前參與科技部“戰(zhàn)略性先進電子材料”重點研發(fā)項目一項，承擔浙江省“錢江人才”科技項目一項、中國博士后基金、浙江省博士后基金2項。在產業(yè)化應用方面，郭博士承擔的“磁控濺射AlN襯底用于LED發(fā)光二極管”項目獲寧波市鎮(zhèn)海區(qū)海創(chuàng)項目擇優(yōu)資助。

 

　　納米陣列紫外LED由于其比表面積大，有助于提升光子提取效率的特點在近年來受到廣泛關注。基于傳統(tǒng)干法刻蝕方法得到的納米陣列紫外LED因等離子體損傷而含有較高界面態(tài)密度，易引起載流子非輻射復合。而后續(xù)熱退火修復過程可能帶來鎵回蝕、工藝兼容性等其他問題。

 

　　郭煒介紹了基于圖形化AlN緩沖層襯底，MOCVD外延生長含有極性反轉疇的GaN, AlN及AlGaN基紫外LED結構，并深入分析了其結構、形貌、應力水平和發(fā)光性能。通過此種方法得到的氮化物薄膜，氮極性和金屬極性同時并存于同一片襯底之上，因此被稱為“橫向極性結構”。針對不同極性氮化物對濕法刻蝕的反應性不同，其研究團隊通過KOH刻蝕溶液制備了亞微米結構LED。通過此種方式制備得到的結構無等離子體損傷，大大降低了紫外LED的缺陷態(tài)密度，且納米陣列結構有助于LED發(fā)光耦合。光致發(fā)光光譜（PL）顯示，基于濕法刻蝕的3D紫外LED在極性反轉疇界面處具有相對較高的輻射復合強度，說明了載流子在界面處不僅沒有被缺陷態(tài)捕獲，反而其輻射復合效率大大提高。

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