高达90%，又一技术突破， 在蓝宝石上实现高紫外线效率
近日，行家说UV了解到，山口大学、国立技术研究所和三重大学通过使用溅射和退火形成的模板最小化光猝灭位错，共同合作制造了内部量子效率为90%的多量子阱异质结构。
山口大学、国立技术研究所和三重大学组成的团队在模板上制造了发光有源区，这些模板是通过在c面蓝宝石衬底上溅射沉积 AlN 薄膜形成的，该衬底向 m 轴偏移 0.2°。为了在 MOCVD 生长之前提高材料质量，研究人员将成对的 AlN 模板的面放在一起，然后在氮气下退火，通常需要几个小时。根据 X 射线衍射测量，该工艺将 AlN 薄膜中位错的螺旋和边缘分量分别减少到仅 1.2 x 10 6 cm -2和 3.3 x 10 8 cm -2。
在此基础上，该团队添加了一个有源区，由十个厚度为 2 nm的Al 0.50 Ga 0.50 N 量子阱形成，由6 nm厚的Al 0.75 Ga 0.25 N势垒隔开。用硅掺杂阱和势垒降低了由阳离子空位组成的非辐射复合中心的密度。为了提供评估该发光结构的基准，该团队在 MOCVD 生长的 AlN 模板上复制了有源区，该模板的螺旋和边缘位错密度分别为 2.9 x 10 7 cm -2和 9.1 x 10 8 cm -2。
加入UV LED行业交流群，可添加微信：cenxitalk
据了解，内部量子效率是通过在不同温度下进行光致发光测量得出的，并假设该效率在绝对零时为 100%。该方法确定了通过溅射形成基底的样品的室温内量子效率值为 90%，而对照仅为 58%。
通过考虑在一定激发密度范围内的内部量子效率，该团队在包含溅射模板的样品中发现了 10 K 的效率平台。这一特征表明，在低激发密度下，非辐射复合中心要么完全饱和，要么完全冻结。相比之下，在相同温度下，对照样品中的非辐射复合中心是活跃的。基于这一发现，研究人员得出结论，使用面对面退火的 AlN 模板会降低活性区域中非辐射复合中心的密度。
通过提高样品温度，团队成员确定内部量子效率在 400 K 时高达 66%，在 500 K 时高达 33%（见上图），并将如此高的值归因于 400 K 以下非辐射复合中心的微不足道的热激活。
之前建立在块状 AlN 基础上的器件具有出色的内部量子效率，但由于衬底成本高，因此整体产品成本很高。这一成功突破可以巩固商用深紫外LED的bang-per-buck增长。除了降低成本外，使用蓝宝石衬底制造此类发射器有助于工艺开发并提高可靠性。
目前该团队现在正计划制造和设计 LED 光提取结构，并优化量子阱结构。
（2021年版白皮书已经发布，包含专利、技术、各应用场景、市场规模和价格趋势、供应链变化，可咨询或购买（岑夕：cenxitalk）
###{a%5E%E5%8D%8E%E7%9B%9B%2Cb%5E%E5%85%A8%E6%99%BA%2Cc%5E%E9%95%AD%E9%BE%99%2Cr%5E%2Crt%5E%E5%8E%9F%E5%88%9BA%E7%B1%BB%2Cl%5E2%2Cu%5E%E8%B5%9E%E5%8E%9F}@@
END
▼
相关阅读
▼
358.8亿美元！UV喷墨印刷开年好戏上演，富士胶片、柯尼卡美能达等企业引爆
首次曝光，朗明纳斯推出这些UVC-LED封装产品
