2017年11月1日-3日，第十四屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA2017）暨 2017 國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2017）在北京順義隆重召開。論壇由國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、北京市順義區(qū)人民政府主辦，中關(guān)村科技園區(qū)順義園管理委員會(huì)、北京半導(dǎo)體照明科技促進(jìn)中心和北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司承辦。論壇同時(shí)得到了科技部、發(fā)改委、國(guó)標(biāo)委和北京市科委等主管部門的大力支持。
11月3日上午，IFWS 2017之第三代半導(dǎo)體固態(tài)紫外器件技術(shù)分會(huì)如期舉行。分會(huì)由中國(guó)電子科技集團(tuán)第十三研究所和專用集成電路重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室協(xié)辦。
分會(huì)重點(diǎn)關(guān)注以氮化鋁鎵、氮化鎵為代表的紫外發(fā)光材料，以碳化硅、氮化鎵為代表的紫外探測(cè)材料，高效量子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及外延，以及發(fā)光二極管、激光器、光電探測(cè)器等核心器件的關(guān)鍵制備技術(shù)。分會(huì)還將涵蓋紫外器件的先迚封裝材料及技術(shù)，包括光提取、熱管理及器件可靠性的提升方法。面向全球廣泛征集優(yōu)秀研究成果，并將邀請(qǐng)多名國(guó)際知名與家參加本次會(huì)議，力圖全面呈現(xiàn)第三代半導(dǎo)體紫外發(fā)光和探測(cè)領(lǐng)域在材料、器件、封裝及應(yīng)用等各層面的國(guó)內(nèi)外最新進(jìn)展。
會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所特聘青年研究員郭煒做了具有倒反疇界的紫外LED的界面控制與發(fā)光研究的報(bào)告。郭煒長(zhǎng)期從事氮化物薄膜外延生長(zhǎng)、深紫外光電器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備和發(fā)光調(diào)控等研究課題，在北卡州立大學(xué)寬禁帶半導(dǎo)體研究室擔(dān)任研究助理期間多次參與美國(guó)能源部（DOE）、美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局（DARPA）等資助課題。2016年2月以“特聘青年研究員”身份加入中科院寧波材料所，研究方向包括氮化物極性和質(zhì)量調(diào)控、光子晶體及在紫外LED光子提取上的應(yīng)用等。目前參與科技部“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目一項(xiàng)，承擔(dān)浙江省“錢江人才”科技項(xiàng)目一項(xiàng)、中國(guó)博士后基金、浙江省博士后基金2項(xiàng)。在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面，郭博士承擔(dān)的“磁控濺射AlN襯底用于LED發(fā)光二極管”項(xiàng)目獲寧波市鎮(zhèn)海區(qū)海創(chuàng)項(xiàng)目擇優(yōu)資助。
納米陣列紫外LED由于其比表面積大，有助于提升光子提取效率的特點(diǎn)在近年來受到廣泛關(guān)注。基于傳統(tǒng)干法刻蝕方法得到的納米陣列紫外LED因等離子體損傷而含有較高界面態(tài)密度，易引起載流子非輻射復(fù)合。而后續(xù)熱退火修復(fù)過程可能帶來鎵回蝕、工藝兼容性等其他問題。
郭煒介紹了基于圖形化AlN緩沖層襯底，MOCVD外延生長(zhǎng)含有極性反轉(zhuǎn)疇的GaN, AlN及AlGaN基紫外LED結(jié)構(gòu)，并深入分析了其結(jié)構(gòu)、形貌、應(yīng)力水平和發(fā)光性能。通過此種方法得到的氮化物薄膜，氮極性和金屬極性同時(shí)并存于同一片襯底之上，因此被稱為“橫向極性結(jié)構(gòu)”。針對(duì)不同極性氮化物對(duì)濕法刻蝕的反應(yīng)性不同，其研究團(tuán)隊(duì)通過KOH刻蝕溶液制備了亞微米結(jié)構(gòu)LED。通過此種方式制備得到的結(jié)構(gòu)無等離子體損傷，大大降低了紫外LED的缺陷態(tài)密度，且納米陣列結(jié)構(gòu)有助于LED發(fā)光耦合。光致發(fā)光光譜（PL）顯示，基于濕法刻蝕的3D紫外LED在極性反轉(zhuǎn)疇界面處具有相對(duì)較高的輻射復(fù)合強(qiáng)度，說明了載流子在界面處不僅沒有被缺陷態(tài)捕獲，反而其輻射復(fù)合效率大大提高。
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