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晶能光电周名兵:硅衬底GaN基近紫外LED技术开发及应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-09-18 浏览次数:379

 硅衬底GaN基近紫外LED技术涉及使用硅衬底(substrate)作为氮化镓(GaN)LED的基板,以制造近紫外光发射的LED器件。该技术在各种领域中具有广泛的应用,包括紫外线固化(用于印刷和涂覆过程中的精确固化)、生物医学成像(用于显微镜和光学成像系统)、通信(用于高速数据传输)等。作为一项具有重要应用前景的技术,克服晶格匹配和质量控制等技术挑战仍然是该技术发展的关键挑战之一。

近日,以“构建紫外新兴业态、促进科技成果转化”为主题的“第三届紫外LED国际会议暨长治LED产业发展推进大会”在山西长治盛大开幕。会议由长治市人民政府、中关村半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)主办,长治市发展和改革委员会、长治国家高新技术产业开发区管委会承办。

期间,”紫外LED固化及创新应用分会“上,晶能光电股份有限公司外延工艺经理周名兵带来了“硅衬底GaN基近紫外LED技术开发及应用”的主题报告,分享了硅衬底UVA LED技术的最新进展。

周名兵

根据波长的不同,UV主要分为UVA(320~410nm)、UVB(280nm~320nm)、UVC(200nm~280nm)。近紫外UVA,特别是365nm-385nm,受GaN层吸光比较严重,业内主要采用垂直LED芯片结构。近紫外UVA垂直结构LED硅衬底湿法剥离,具有衬底剥离损伤小,制程良率高,可靠性高的优势,也面临着硅衬底上高质量GaN-AlGaN外延技术挑战。

报告指出,硅衬底上高质量GaN-AlGaN外延技术挑战,涉及通过多层AlGaN改善GaN_on_Si裂纹和晶体质量。目前晶能光电硅衬底外延技术GaN-on-Si领域,已有超过15年的硅衬底GaN外延积累,从2英寸发展到12英寸,具有低翘曲、高均匀性、高可靠性的外延技术。以及高光效的GaN-on-Si LED。硅衬底GaN LED 全色系外延方面,同时具备365nm~650nm的UV&RGB InGaN LED 硅衬底外延能力。硅衬底 GaN LED 垂直芯片技术方面,晶能光电具有近20年的硅芯片制程经验,良率稳定大批量出货高端LED应用;高良率硅衬底bonding工艺;高良率硅衬底湿法剥离去硅衬底工艺; Ag镜、光刻、刻蚀、ITO等特色工艺。

报告指出,湿法无损去衬底,更好的ESD能力和生产良率。通孔薄膜设计,更好的电流扩散,更高的取光效率。全色系硅衬底垂直芯片LED EQE,硅衬底垂直结构做到蓝宝石垂直结构相当水平。硅衬底UVA LED 外延技术特点,涉及大的晶格失配高缺陷密度,GaN吸光,低内量子效率,高效的AlGaN层P型掺杂等。其中,针对大的晶格失配高缺陷密度,可以采用高质量AlN模板,设计多层AlGaN应力调控结构,改善裂纹问题;优化高质量AlGaN和GaN生长条件,控制应力,降低缺陷密度。GaN吸光部分,可以采用高质量的 nAlGaN生长减少吸光;薄P(Al)GaN减少p层吸光。涉及低内量子效率,可以设计高效率的紫外发光复合量子阱结构;较低的位错因为In%低富集少对非辐射复合中心的浓度更敏感。针对高效的AlGaN层P型掺杂,高Al组分发光材料的掺杂研究,提升空穴注入效率,改善光效,降低电压;改善光衰。

(以上信息仅根据现场整理未经嘉宾本人确认,仅供参考!)

 
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