氮化物量子結(jié)構(gòu)是制備紫外乃至深紫外發(fā)光二極管、探測(cè)器，以及激光器的核心結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵材料。然而，由于生長(zhǎng)過程中存在晶格失配大、氣相預(yù)反應(yīng)強(qiáng)等問題，想要制備出具有原子尺度的陡峭界面和均勻組分的量子結(jié)構(gòu)材料具有一定難度。特別是生長(zhǎng)特征尺度達(dá)到單個(gè)分子層量級(jí)的氮化物量子結(jié)構(gòu)，涉及的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)過程尤為復(fù)雜，制約了超晶格、量子阱等結(jié)構(gòu)品質(zhì)的提高。
近日，由深圳市龍華區(qū)科技創(chuàng)新局特別支持，國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦，深圳第三代半導(dǎo)體研究院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦的第十六屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2019）暨2019國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2019）在深圳會(huì)展中心召開。
期間，山西中科潞安紫外光電科技有限公司與中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司協(xié)辦的“固態(tài)紫外器件技術(shù)”分會(huì)如期召開。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)。
廈門大學(xué)的高娜做了《可原子尺度精確調(diào)控的AlN/GaN結(jié)構(gòu)分選生長(zhǎng)》的報(bào)告。目前AlN LED探測(cè)器、激光器基本采用MBE、MOCVD、MOVPE三種方法來生長(zhǎng)。目前國(guó)際報(bào)道水平來看，康奈爾大學(xué)采用MBE方法，已經(jīng)長(zhǎng)出了232-272nm的材料，而NTT通過MOVPE/MOCVD方法在SiC襯底長(zhǎng)出了AlN/GaN（239nm）。
三種方法中，MOVPE的技術(shù)發(fā)展不平衡，材料生長(zhǎng)質(zhì)量高，但是技術(shù)難度大，目前主流的思路主要從溫度、壓力兩個(gè)方面來調(diào)節(jié)。而廈門大學(xué)另辟蹊徑，嘗試從調(diào)節(jié)化學(xué)式的方法來改善材料的生長(zhǎng)。她匯報(bào)了她們團(tuán)隊(duì)的研究成果：通過化學(xué)勢(shì)的計(jì)算，研究了AlN和GaN原子生長(zhǎng)單元組成元素的性質(zhì)和形成機(jī)理。結(jié)合生長(zhǎng)單元化學(xué)勢(shì)的生長(zhǎng)機(jī)制，通過控制生長(zhǎng)環(huán)境，采用分層生長(zhǎng)的方法制備了一系列的數(shù)字合金化（AlN）m/（GaN）n超晶格。通過HR-XRD、RSM和TEM表征，獲得了原子尺度上的相干晶格、突變界面和積分單分子膜。在高結(jié)晶度（AlN）m/（GaN）n的基礎(chǔ)上有望進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
