关乎UVC LED!研究发现蓝宝石衬底上生长高质量AIN薄膜的方法

据外媒报道,武汉大学研究者开发出了在蓝宝石衬底上生长高质量AIN(氮化铝)薄膜的方法。

据悉,研究者特意设计了一种生长改性工艺,将空隙引入AIN薄膜中以过滤位错和释放应力。据称,此方法可在平坦的蓝宝石衬底上生长出几乎无应力的AIN薄膜。

武汉大学工业科学研究院周圣军表示,由于新型冠状病毒疫情的持续传播,AlGaN(铝氮化镓)基UVC LED因其在消毒杀菌方面的应用潜力,关注度不断上升。在低成本的衬底上生长高质量AIN薄膜是实现高效的AlGaN基UVC LED商用化过程中面临的主要挑战。而武大研究者开发了一个低成本的方案,能在平坦的蓝宝石衬底上生长出高效的AIN薄膜。

据介绍,由于AIN与蓝宝石衬底之间的晶格常数和热膨胀系数匹配度很低,在蓝宝石衬底上生长AIN薄膜通常会出现晶体质量差、残余应力高等问题。研究者特意引入空隙,显著减少了潜在的位错。并且,作为额外的应力释放渠道,这些空隙不仅可以降低生长过程中开裂的风险,还能减少冷却后的压缩应力,从而实现在平坦的蓝宝石衬底上生长出几乎无应力的AIN薄膜。

周圣军表示,在图形化衬底上的横向外延过生长是通过光刻和干蚀刻来产生空隙,成本很高。相比之下,武大开发的这个方案简单得多,且成本低。他们相信此方案在推进AlGaN基UVC LED商用化方面的潜力巨大。

报道指出,该研究结果已发表在《应用表面科学》(Applied Surface Science)期刊上。

据武汉大学官方消息显示,周圣军的主要研究方向包括:GaN基蓝光LED外延和芯片、AlGaN基紫外LED外延和芯片、纳米压印技术 (Nanoimprinting lithography)。(LEDinside Janice编译)

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