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11月25-27日,由深圳市龙华区科技创新局特别支持,国家半导体工程研发及产业联盟(CSA)、第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)主办,深圳第三代半导体研究院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办的第十六届中国国际半导体论坛(SSLCHINA 2019)暨2019国际第三代半导体论坛(IFWS 2019)在深圳会展中心召开。

11月27日上午,“固态紫外器件技术”分会如期召开。本届分会山西中科潞安紫外光电科技有限公司、中微半导体设备(上海)股份有限公司协办。

第三代半导体材料在紫外器件中具备其他半导体材料难以比拟的优势,展现出巨大的应用潜力。分会重点关注以氮化铝镓、氮化镓为代表的紫外发光材料,以碳化硅、氮化镓为代表的紫外探测材料,高效量子结构设计及外延,以及发光二极管、激光器、光电探测器等核心器件的关键备技术。

挪威科学技术大学教授、挪威科学技术院院士Helge WEMAN,南京大学教授陆海,台湾交通大学特聘教授郭浩中,中微半导体设备(上海)股份有限公司主任工艺工程师胡建正,上海大学教授、Ultratrend Technologies Inc总裁吴亮,河北工业大学教授张紫辉,中国科学院半导体研究所倪茹雪,郑州大学Muhammad Nawaz SHARIF,厦门大学高娜,南京大学王致远等国际知名与专家参加本次会议,力图呈现紫外发光和探测领域在材料、器件、封装及应用等各层面的国内外最新进展。厦门大学教授康俊勇、中科院半导体所研究员、半导体研发中心主任王军喜共同主持了本次分会。

为了使基于AlGaN材料的深紫外LED能够更广泛地应用于固化、水和空气的净化及医疗消毒等各方面,必须要大幅地降低其成本。提高深紫外LED的性能和增大单炉产能是实现更低成本的两个关键因素。与电光转化效率超过70%的基于InGaN材料的蓝白光LED相比,深紫外LED,尤其是UVC LED的效率还有很大的差距。 

中微半导体设备(上海)股份有限公司主任工艺工程师胡建正分享了基于中微Prismo HiT3TM MOCVD设备的深紫外LED结构优化。胡建正主要研究基于GaN材料的LED器件设计、性能及可靠性分析。2012年加入中微半导体设备有限公司,主要参与进行了中微第一代、第二代蓝绿光以及深紫外MOCVD的设计、工艺开发及客户技术支持。在国际主要学术期刊及会议发表十多篇论文。

他表示,中微设计的Prismo HiT3TM MOCVD平台能够单炉生长高达18片2英寸或者4片4英寸UVC LED,并且具有较长的维护周期。报告分享了在Prismo HiT3TM上采用纳米图形衬底(NPSS)进行基于AlGaN材料的UVC LED的生长和结构优化方面的成果。

两种不同类型的NPSS被用来进行生长AlN/AlGaN材料的生长。首先,在NPSS上通过磁控溅射沉积了AlN作为成核层,然后进行AlN的外延生长。通过对外延工艺进行优化,实现了高质量、无龟裂的AlN薄膜。当把NPSS的图形从圆台型优化为圆孔型时,外延生长得到的AlN薄膜晶体质量得到大幅提升。如图1所示,X射线(002)面和(102)面的摇摆曲线的半宽从198 arcsec和360 arcsec分别降低到130 arcsec和236 arcsec。在进行n型AlGaN的外延生长时,AlN/AlGaN超晶格被用作AlN和n型AlGaN之间的过渡层。在n型AlGaN掺杂浓度为-1.3x1019cm-3时,实现了电阻率和迁移率分别为0.009 ohm⋅cm和43 cm2/Vs。     通过采用调掺杂技术,p型Al0.68Ga0.32N得到的空穴浓度和迁移率分别为7.6x1017 cm-3和3.6 cm2/Vs。对于UVC LED全结构,采用模拟与实验相结合的方法研究了MQW阱宽、掺杂浓度及V/III比等不同的生长参数的影响。备了发光波长低于280nm的UVC LED芯片。在40mA注入电流下,芯片COW亮度>1 mW(芯片尺寸1020, 波长279nm),预期封装之后功率>3mW。更多的结果将在会上进行报告。

 

 

(内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解)

 

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