漏電流是影響InGaN LED性能的重要指標(biāo)，關(guān)系到載流子的有效利用和能耗以及器件穩(wěn)定性等。雖然LED有源層一般生長(zhǎng)在超過(guò)2μm厚的GaN基板上，但是由于GaN中缺陷密度較高，特別是螺位錯(cuò)已經(jīng)被確定是漏電通道，因此載流子向襯底界面的泄露情況比較嚴(yán)重，是造成漏電流的一個(gè)關(guān)鍵因素。AlGaN由于具有更寬的帶隙以及更小的電子親和勢(shì)，與GaN形成跨騎型能帶結(jié)構(gòu)，因此理論上能對(duì)電子和空穴形成勢(shì)壘，阻擋載流子的遷移。

近日，“2023碳化硅關(guān)鍵裝備、工藝及其他新型半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展論壇”在長(zhǎng)沙召開。論壇在第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的指導(dǎo)下，由極智半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)與中國(guó)電子科技集團(tuán)第四十八研究所等單位聯(lián)合組織。論壇圍繞“碳化硅襯底、外延及器件相關(guān)裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”、“關(guān)鍵零部件及制造工藝創(chuàng)新突破”、“產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新”、“氮化鎵與氧化鎵等其他新型半導(dǎo)體”，邀請(qǐng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)及高校科研院所代表深入研討，攜手促進(jìn)國(guó)內(nèi)碳化硅及其他半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

期間，在“氮化鎵、氧化鎵及其他新型半導(dǎo)體”分論壇上，湖南大學(xué)半導(dǎo)體學(xué)院（集成電路學(xué)院）助理教授李陽(yáng)鋒分享了“原位AlGaN插入層降低InGaN  LED漏電流”主題報(bào)告。

報(bào)告介紹了，通過(guò)在n-GaN和u-GaN之間原位生長(zhǎng)一層80nm Al0.25Ga0.75N插入層，改進(jìn)了InGaN LED外延結(jié)構(gòu)，其在-8V的平均漏電流相比于沒(méi)有插入層的結(jié)構(gòu)降低了37%。另一批實(shí)驗(yàn)中更是降低了66%，而其它電學(xué)特性基本持平。通過(guò)AFM觀察這兩種結(jié)構(gòu)的表面發(fā)現(xiàn)，有AlGaN層覆蓋的表面，位錯(cuò)露頭更少，表面粗糙度更低。

并進(jìn)一步通過(guò)TEM觀察發(fā)現(xiàn)，AlGaN插入層能有效阻擋位錯(cuò)的傳播，促進(jìn)位錯(cuò)的彎曲和湮滅。由于位錯(cuò)（特別是螺位錯(cuò)）被證明是漏電通道，而AlGaN插入層有效阻擋了位錯(cuò)向上傳播，因此從結(jié)構(gòu)上有效降低了InGaN LED漏電流。

報(bào)告中提出了一種簡(jiǎn)單可行且有效的降低InGaN LED漏電流的方法，其對(duì)大功率LED和micro-LED的研究均應(yīng)該具有一定推動(dòng)作用。

嘉賓簡(jiǎn)介：李陽(yáng)鋒于2012年畢業(yè)于武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院材料物理專業(yè)，同年保送至中國(guó)科學(xué)院物理研究所清潔能源實(shí)驗(yàn)室碩博連讀。2017年博士畢業(yè)之后進(jìn)入廈門三安光電工作，任外延部二級(jí)高工，負(fù)責(zé)綠光顯屏外延。2018年赴香港科技大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)系從事博士后研究工作，負(fù)責(zé)micro-LED顯示MOCVD外延。2019年底，回到中科院物理所繼續(xù)從事博士后研究工作。2022年6月，入職湖南大學(xué)半導(dǎo)體學(xué)院（集成電路學(xué)院），任助理教授。