近日,由第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CASA)、國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CSA)聯(lián)合主辦,北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進中心有限公司與半導體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)共同承辦的第七屆國際第三代半導體論壇暨第十八屆中國國際半導體照明論壇(IFWS & SSLCHINA 2021)在深圳會展中心舉行。

期間,“固態(tài)紫外材料與器件技術“論壇上,挪威科學院院士、挪威科學技術大學教授Helge WEMAN做了題為“使用石墨烯作為透明導電襯底的AlGaN納米線UV LED”的主題報告。其研究曾概述了一個通用原子模型,該模型描述了適用于所有傳統(tǒng)半導體材料的石墨烯上半導體的外延生長。外延模型首先通過橫截面透射電子顯微鏡研究證實,自催化 GaAs 納米線通過自組裝在石墨烯上垂直生長。

半導體在石墨烯上的外延生長對于器件應用非常有吸引力,因為石墨烯不僅可以作為半導體基板的替代品,而且還可以作為透明和柔性電極,例如 太陽能電池和 LED。對于需要用于各種消毒和滅菌目的的深紫外(UVC) AlGaN 基發(fā)光二極管 (LED),該概念提供了優(yōu)于目前基于薄膜的技術的真正優(yōu)勢。

由于缺乏良好的透明電極(ITO在UVC中吸收)、活性薄膜層中的高位錯密度、低光提取效率以及使用非常昂貴的AlN襯底或藍寶石襯底上的AlN緩沖層。在這種潛力的推動下,其目前專注于研究使用MOVPE和MBE在石墨烯上自組裝GaN納米線的生長。使用納米尺寸的AlGaN成核島在未經(jīng)處理的CVD石墨烯上實現(xiàn)了非常高的成核率。
作為實現(xiàn)更高均勻性和位置控制的嘗試,其還報道了使用 SiO2 孔掩模在石墨烯上選擇性區(qū)域MOVPE生長AlGaN納米錐。最近使用單層和雙層石墨烯,其中使用等離子體輔助MB生長GaN/AlGaN納米線作為發(fā)光結構。發(fā)現(xiàn) GaN/AlGaN 納米線表現(xiàn)出高晶體質量,沒有可觀察到的缺陷或堆垛層錯。室溫電致發(fā)光測量顯示365 nm處的GaN相關近帶隙發(fā)射峰,沒有與缺陷相關的黃色發(fā)射。

報告中,還分享了其衍生公司 Crayonano 正在開發(fā)基于該技術的275 nm UVC LED。
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