紫外LED光提取更具挑战性，德国一团队提出新技术
行家说UV 导读：
深紫外LED面临的挑战之一是向器件中注入空穴。据了解，德国费迪南德-布劳恩研究所采用的一种解决方法是采用分布式极化掺杂空穴注入层。德国费迪南德-布劳恩研究所Tim Kolbe解释说，他们的LED异质结构的基础是MOCVD生长的直径为2英寸的蓝宝石氮化铝模板，采用双重生长和双重退火工艺。根据(002)和(102) X射线摇摆曲线的半高全宽值，研究小组估计这些模板中的穿透位错密度约为2.1×108cm-2。
在退火模板上，该团队生长了LED结构，该结构具有AlGaN多量子阱有源区、2 nm薄AlN电子阻挡层和AlGaN分布式极化掺杂空穴注入层，其中铝的摩尔分数梯度范围为100 %到82% 之间（见下图）。
具有分布式极化掺杂(DPD) AlGaN空穴注入层的234 nm LED异质结构示意图。(来源：T. Kolbe et al. Appl. Phys. Lett. 122 191101 (2023)）
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与可见光LED相比，远紫外LED的光提取更具挑战性。费迪南德-布劳恩研究所的研究人员为此提供了一种新方法，他们正在使用microLED阵列来增强远UVC发射器的提取能力。参与这项工作的Jens Rass告诉与会代表，该团队采用精确定制的等离子蚀刻和金属化步骤，制造出直径小至1.5μm、间距短至2μm的二维紫外线发射器阵列（见图）。
间距为2μm的UV microLED阵列的扫描电子显微图像。图片来源：德国柏林费迪南德-布劳恩研究所（FBH）
由于发射光可以通过倾斜的台面侧壁重新定向，因此缩小发射器直径可以极大地提高光提取效率。通过仔细选择和优化台面直径、绝缘体材料和台面侧壁角度，Rass及其同事已经证明，远紫外线microLED的外量子效率创下了1.6%的记录，该LED采用了直径为1.5μm的微像素和用于侧壁钝化的SiO2绝缘体。这些233 nm发射器在20 mA和50 mA电流下的输出功率分别为1.7 mW和3.5 mW。
来源：化合物半导体、综合整理
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