内量子效率提升到70%，这一团队紫外LED研发有突破
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- 2024-06-04 14:57:09
据悉，该团队的工作主要围绕深紫外LED领域面临的低发光效率问题，提出在具备宏台阶形貌的超薄AlN模板上引入高密度量子线阵列的新型技术路线，改善晶体质量的同时增强量子限域效应，将280 nm深紫外发光结构的内量子效率提升到70%，为低成本高光效深紫外LED的发展奠定了材料基础。
目前业内表示AlGaN基深紫外发光二极管(DUV LED)具有无汞污染、电压低、体积小、利于集成等诸多优势，在公共卫生、环境保护、生化检测、医疗、国防等领域具有广泛应用。但当前AlGaN基DUV LED的电光转换效率极低（通常<10%），严重制约AlGaN基DUV-LED的产业发展和市场应用。其中，高Al组分AlGaN缺陷、应变和量子限域调控困难是重要原因。针对上述问题，半导体所先进材料平台利用MOCVD发展了一种低成本、高光效的深紫外发光结构生长方法。具体采用大倾角衬底生长400 nm厚的超薄AlN外延层，通过宏台阶诱导位错倾斜和相互作用，实现高晶体质量的同时，有效抑制残余应变；再利用宏台阶边缘和台面处Al原子和Ga原子并入效率的差异，在常规量子阱结构中引入高密度的量子线，有效提高辐射复合效率。
最终，280 nm发光内量子效率达到70%，为实现低成本高光效深紫外发光器件奠定材料基础。
该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目的支持。
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