高质量p型AlGaN、大功率，紫外又两研究获新进展

UVLED风向 · 2022-04-19

北京大学团队制备出高质量的p型AlGaN 短周期超晶格

北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、宽禁带半导体研究中心沈波、许福军团队创新发展了一种“脱附控制超薄层外延”方法，成功解决了亚纳米厚度高Al组分AlGaN外延层的可控制备难题，实现了厚度为3个单原子层（约为0.75 nm）的高Al组分AlGaN外延层，并在此基础上制备出高质量的p型AlGaN 短周期超晶格。同时，该方法有利于Mg原子占据Al、Ga原子脱附后产生的空位而并入晶格，可有效增加AlGaN外延层中Mg的掺杂浓度。

图1 基于脱附控制方法外延生长的p型AlGaN超晶格

基于该方法实现的p型AlGaN短周期超晶格（等效Al组分超过50%）的室温空穴浓度达到8.1×1018 cm-3。变温Hall实验测定其Mg受主离化能为17.5 meV, 实现了AlGaN中Mg离化能的大幅度降低。更为重要的是，亚纳米超薄势垒层保证了超晶格中微带的形成，为空穴的纵向输运提供了通道。将该p型AlGaN超晶格结构应用到深紫外LED器件中，器件的载流子注入效率及光提取效率（配合高反射率p型电极）均得到显着提升，100 mA下出光功率达到17.7 mW。

图2 p型AlGaN超晶格中受主激活及空穴纵向输运的示意图和实验结果

加入UV LED行业交流群，可添加微信：cenxitalk

国内GaN基大功率紫外激光器取得新突破！

近日，半导体所集成光电子学国家重点实验室赵德刚研究员团队研制出氮化镓（GaN）基大功率紫外激光器，室温连续输出功率2W，电注入激射波长384 nm。这是赵德刚研究员团队在实现波长小于360nm的AlGaN紫外激光器突破之后取得的又一重要进展。

图1 GaN基紫外激光器激射谱

图2 GaN基紫外激光器P-I-V曲线

据了解，其2016年研制出GaN基紫外激光器。2021年以来对紫外激光器材料生长机理和器件物理有了更深入的理解和认识，解决了高Al组分AlGaN的p掺杂难题，降低了器件自加热作用，最终制备室温连续工作的大功率紫外激光器。其脊型尺寸15×1200μm，室温连续输出功率2W，激射波长384nm，阈值1.38kA/cm2。图1为大功率紫外激光器的激射光谱，图2为紫外激光器的光功率-电流-电压（P-I-V）曲线。该成果发表在Optics Letters上。

（行家说出版的UV LED白皮书，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，详情可咨询（岑夕：cenxitalk）

END

▼