行家说UV导读：

日前，在2022年行家说·探索紫外LED产业「新坐标」高峰论坛暨行家极光奖颁奖典礼上，华灿光电外延技术开发部总监张奕带来《UVC芯片专业供应商的一些思考》主题分享，其指出未来UVC-LED的应用，指出UVC芯片是追求大功率芯片的发展，在未来发展中存在两大需求重点，更大尺寸和更大的电流。

大功率芯片挑战在于外延和芯片

张奕指出，受因于市场产品对UVC-LED的需求以及高效率的杀菌追求，加上紫外行业的发展方向，企业开始追求大功率芯片，并指出目前大功率芯片主要的挑战来自于前段，集中在外延和芯片的制造上:

如外延存在以下难点：

强大的内建极化电场导致QCSE，发光效率低

P-AlGaN材料空穴激活能高，只能用吸光性更强的P-GaN

AlN与蓝宝石晶格失配强，晶格应力高，位错密度大

载流子浓度偏低，导致结温高，器件寿命低

而芯片难点在于：

针对260nm左右的高反射率电极材料

与P-AlGaN形成良好欧姆接触的材料及处理工艺

强化侧面出光的设计方案，这样的设计对UVC-LED 的出光会有极大的提升。

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五个方面优化外延的制程

张奕认为，在面对外延及芯片的难点上，华灿光电主要是通过表面平整度调整、波长均匀性 & 长晶质量、阱垒带宽匹配设计、介面长晶控制、载流子分布调控五个方面进行优化。

如表面平整上，通过PVD AlN buffer工艺优化，外延生长参数优化，逐渐将裂纹面积控制在边缘1mm内；以及过控制温场，翘曲，片内波长极差；在外延层设计上，与传统的UVC设计的一些细节不同，可以通过调试垒内Al组分，厚度等参量，调节UVC芯片不同朝向的出光占比，实现了更高的光电转换效率。

另外好的外延重点在于需要好的长晶，PGaN导电性好，但对紫外光吸收强烈，P-AlGaN（EBL）吸光弱，但导电性差，华灿主要是通过优化界面长晶条件，形成二维空穴气（2DHG）平面，兼顾大电流注入情况下的高电流扩展需求和高出光效率需求，另外通过设计AlGaN插入层（CLA），形成二维电子气（2DEG）平面，减弱界面电子散射效应，提升电流注入效率。最后一步则是通过调控电子、空穴阻挡能力，优化载流子在阱内分布，可以实现大电流下更高的发光效率

2023年大功率45*45mil芯片量产

张奕认为外延处理好的情况下，华灿光电在芯片的制成工艺同样会做些优化，如研发的ITO和合金电极搭配工艺，兼顾了欧姆接触和出光效率，特殊设计的电极材料和钝化层工艺，保障了芯片超驱工作的可靠性。

张奕判断并给出了UVC-LED未来发展会类似照明LED市场，超驱使用是趋势的判断，最后透露了华灿光电在芯片方面的计划，2023年实现大功率45*45mil芯片量产！

重点：2022版UV LED白皮书已经发布，白皮书围绕产业商业化、市场规模、价格趋势及应用等维度分析，为UV LED企业把握行业发展动向，布局未来，提供强有力的可持续发展支撑。

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