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              行家說(shuō):湖北深紫公布深紫外LED高性能芯片

              媒體聚焦 · 2021-10-15 14:06:21

              7月3日,在深圳舉辦的「2020行家Point·深紫外LED論壇及新產(chǎn)品發(fā)布會(huì )暨《UV LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》成果發(fā)布」上, 湖北深紫分享了高性能芯片的主題演講。梁仁瓅博士表示目前深紫外LED在外延、芯片、封裝上均有挑戰,而在外延相比來(lái)說(shuō)是最難的,其難點(diǎn)主要生長(cháng)工藝和生長(cháng)器件。因此如何制備高外延質(zhì)量材料、高光提取效率結構、高可靠性的紫外LED器件成為限制行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

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              那么,在外延芯片工藝上,湖北深紫有哪些自有技術(shù)亮點(diǎn)?


              1、高質(zhì)量氮化鋁襯底制備工藝

              針對深紫外延生長(cháng),采用的是圖形化藍寶石襯底工藝,此工藝采用平面藍寶石襯底自行設計制備的,制備流程首先采用PECVD沉積200 nm SiO2掩膜,接著(zhù)依次進(jìn)行光刻,ICP刻蝕和濕法刻蝕。

              基于以上襯底,采用低溫AlN成核、脈沖原子層沉積和高溫AlN連續生長(cháng)三步法進(jìn)行AlN材料的MOCVD外延生長(cháng)。獲得的AlN薄膜表面光滑無(wú)裂紋,為高性能器件打下了很好的基礎。

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              2、具有電子減速器的深紫外LED材料生長(cháng)工藝

              基于A(yíng)lGaN材料的電子遷移能力大于空穴遷移能力,會(huì )造成電子溢流。為了均衡電子和空穴的遷移能力,湖北深紫在A(yíng)lGaN擴展層之前添加了一層超晶格電子減速器結構,目的是抑制電子溢流。

              據透露,湖北深紫共設計了三種結構,一種是均勻Al組分的結構,一種是Al組分降低的結構,一種是Al組分升高的結構,研究三種結構對于器件性能的影響。

              研究結果表明:四個(gè)樣品晶體質(zhì)量相同,排除晶體質(zhì)量對于器件性能的影響量子阱及超晶格電子減速器結構界面陡峭。


              3、高效取光深紫外LED器件設計及工藝—隱形切割工藝

              湖北深紫所用的襯底工藝是在等效粗化區域內,采用多激光隱形切割技術(shù)形成充分粗化的襯底側壁,緩解TM模紫外光在藍寶石側壁的全反射,從而提高光提取效率。據透露,在此切割工藝下,100mA下,粗化四刀相比于一刀,光功率提高19.62%。

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              來(lái)源:2020年行家POINT深紫外論壇和新品發(fā)布會(huì )-湖北深紫演講PPT

              此外,微透鏡陣列設計及工藝上,采用蛾眼納米薄膜覆蓋,可將深紫外LED提高26.7%的光輸出功率。

              除了分享技術(shù)亮點(diǎn)外,湖北深紫還發(fā)布了一款深紫外LED芯片。

              梁仁瓅博士在大會(huì )上展示了湖北深紫的1220mil 深紫外LED芯片,由上述這幾種技術(shù)綜合起來(lái)而實(shí)現的主流規格芯片。該芯片可以實(shí)現3.7-6.2mW@40mA,9-15mW@100mA的272nm峰值波長(cháng)深紫外輸出,WPE達2.41%。

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              來(lái)源:2020年行家POINT深紫外論壇和新品發(fā)布會(huì )-湖北深紫演講PPT

              梁仁瓅博士在演講中透露,接下來(lái),湖北深紫將繼續往更短波長(cháng)和大功率(高光效)方向發(fā)力,提供更具性?xún)r(jià)比的深紫外LED芯片。


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