通过格子工程架构,通过高效率堆叠III-化物紫外线-B光发射器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光电学是指光电子产品.
• 半导体物理 半导体物理

背景情况:

• 在280-320nm (UVB) 范围内运行的基于AlGaN的紫外线 (UV) 光发射器对于医疗应用至关重要.
• 一个被称为"UVB差距"的重大挑战是,由于AlGaN表中的晶格不匹配,导致效率低.
• 这种不匹配会导致压力应激,导致位移和表面粗,从而降低设备的性能.

研究的目的:

• 为了克服基于AlGaN的UVBLED的效率限制.
• 开发一个网格工程策略,以提高AlGaN的质量.
• 为了提高UVB光发射器的性能,用于医疗应用.

主要方法:

• 通过金属有机分解引入纳米晶体石墨面膜,用于表面预处理.
• 利用受控的上轴侧侧增长来管理AlN层中的压力.
• 在AlN中调节压力从压力到拉力 (2.51 GPa,0.51%的拉力),以匹配独立的AlGaN.

主要成果:

• 实现了高质量的AlGaN表与高含量,特别是低于50%的Al.
• 成功调节了AlN中的应力,以获得与独立Al0.79Ga0.21N相匹配的格子常数.
• 在310nm UVB LED中显著提高了性能,达到4.88%的最大墙塞效率.

结论:

• 拟议的格子工程架构有效地解决了基于AlGaN的发射器中的"UVB差距"问题.
• 这种方法可以实现高质量的表,这对于有效的UVB光发射至关重要.
• 这一突破加速了基于AlGaN的UVBLED在医疗保健中的开发和应用.