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國內科研團隊開發出4英寸無開裂高質量氮化鋁單晶襯底
2021年12月20日 發布 分類:技術前沿 點擊量:590
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近日,松山湖材料實驗室第三代半導體團隊和北京大學物理學院寬禁帶半導體研究中心王新強教授團隊共同研制出4英寸無開裂高質量氮化鋁單晶襯底,為降低深紫外發光器件的成本清除了最主要障礙,可推動深紫外發光器件的普及。論文以Four-inch high quality crack-free AlN layer grown on a high-temperature annealed AlN template by MOCVD”為題發表于半導體學報(Journal of Semiconductors)第12期。

論文地址doi:10.1088/1674-4926/42/12/122804

氮化鋁單晶襯底

深紫外(DUV)發光二極管(LED)消毒是目前最有希望并且令人信服的對抗新冠病毒的途徑之一,但其挑戰之一是難以獲得高結晶晶格匹配同時用于UVC器件外延的非紫外線吸收基板。藍寶石和 AlGaN 外延層之間表現出大的晶格失配,與2英寸晶圓相比,通過MOCVD在藍寶石上生長的4英寸AlN層通常表現出更大的弓形和可怕的裂紋,這對上層外延層是不利的,是大尺寸器件外延的主要障礙。這就需要實現大尺寸AlN晶圓制備。

松山湖材料實驗室第三代半導體團隊聚焦于深紫外發光器件的制備與物理研究,深入研究氮化鋁單晶模板制備,分氮化鋁單晶模板中晶格極性反轉機制、退火過程中位錯運動及湮滅機理、重結晶過程中應力演化過程等一系列材料與物理問題。團隊通過物理氣相沉積、高溫退火與金屬有機物化學氣相外延相互配合的方法首次實現了高質量4英寸無開裂氮化鋁單晶模板,位錯密度小于109cm-2,為實現高良率4英寸深紫外發光器件奠定了基礎。


編譯整理 YUXI

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