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深圳大学刘新科:大面积MoS2-on-GaN范德华异质结的光子器件应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-12-09   来源:中国半导体照明网  浏览次数:867
近日,由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)与第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)主办,南方科技大学微电子学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十七届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2020)暨2020国际第三代半导体论坛(IFWS 2020)在深圳会展中心召开。
刘新科
期间,由江苏南大光电材料股份有限公司、中微半导体设备(上海)股份有限公司、广州南砂晶圆半导体技术有限公司协办的“衬底、外延及生长装备”分会上,深圳大学副教授刘新科带来了“大面积MoS2-on-GaN范德华异质结的光子器件应用”的主题报告,分享了MoS2在GaN材料上的生长与制备,MoS2对GaN-PDs的表征,2D-on-6H技术方案概述等内容。
 
研究采用基于GaN和MoS2之间几乎晶格匹配的CVD方法,在4英寸独立GaN上生长了高质量的多层MoS2(图1)。采用光刻、ICP等技术制备了集成化紫外可见光探测器,对280nm波长的紫外光和460nm的可见光具有不同的响应效果。为了提高光电探测器的性能,在GaN和MoS2中引入拉伸应变,用ALD沉积厚度为3nm的Al2O3应力衬层。
拉伸应变的引入改善了Al2O3应力衬层光电探测器的光电性能,这一点可以通过第一性原理计算结果中有效电子质量的减少得到证实。在拉伸应变的作用下,光电探测器表现出优异的性能,其中应力线GPD的最高响应率为1.4×105A/W,应力线MPD的最高响应度为453.3 A/W;应力线GPD的低NEP为5.63×10-21w/Hz1/2,高D*6.13×1021jones。此外,拉伸应变提高了光电探测器的响应速度,提高了载流子的迁移率,减少了H2O和O2分子在空气中的吸附。这对多波段集成光电探测器的研制具有重要的指导意义。

刘新科是新加坡国立大学访问教授,长期从事宽禁带氮化镓以及氮化镓异质结的半导体器件研究,在Adv. Mater., Adv.Funct.Mater., Adv. Electron. Mater. IEEE EDL, IEEE TED,APL等知名期刊发表第一或通信作者SCI收录论文80篇,申请专利50项,授权专利9项(含3项PCT和1项美国专利), 科研成果被Semiconductor Today,MaterialsviewChina多次报道,科研成果被Photonic Research 和Advanced Electronic Materials选为封面文章。目前承担国家科技部重点研发计划课题和任务各一项、国家自然科学青年和面上科学基金各一项、广东省科技计划项目一项、广东省重点研发计划课题三项,深圳市基础研究布局一项、深圳市技术攻关一项等10多项科研项目。
 
(内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解)
 
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