近日，第七屆國際第三代半導體論壇暨第十八屆中國國際半導體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會展中心舉行。本屆論壇由第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）、國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）聯合主辦，北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司與半導體產業網共同承辦。

 

期間，由艾邁斯歐司朗、中科潞安紫外光電科技有限公司、山西中科潞安半導體技術研究院有限公司、廣州市鴻利秉一光電科技有限公司協辦支持的“固態紫外器件應用“論壇如期舉行。會上，山西中科潞安紫外光電科技有限公司總經理、中科院半導體研究所研究員閆建昌做了題為“提升深紫外LED的效率：從材料到器件”的主題報告。

 

相比于傳統紫外光源，氮化物紫外光源具有綠色環保、小巧便攜、易于集成、壽命長等優點。紫外線消殺的應用非常廣泛，除了傳統應用場景，也有巨大的新興增量市場。LED的特性賦予設計師更過自由度，便于將紫外LED與其他產品集成，開發便攜式消毒電子產品，如：母嬰消毒器、電梯扶手殺菌機、迷你洗衣機內置UV殺菌燈、掃地機器人等。

 

氮化物半導體是實現紫外發光器件的優選材料，但也存在著深紫外LED的效率問題。當前，深紫外LED研究及產業面臨著低缺陷密度的高Al組分氮化物材料、高電導率的p型高Al組分氮化物材料、高Al組分量子阱結構中的強極化效應、從TE模到TM模帶來的光提取難題、大功率高性能器件的熱管理、深紫外波段的封裝材料與工藝等諸多挑戰。

 

報告中具體分享了AlN外延襯底（包括高質量AlN模板、高溫退火溫度的影響、濺射參數的影響、基于AlN模板的UV LED）；納米圖形藍寶石襯底(NPSS)，包括NPSS上AlN外延、NPSS+石墨烯；AlGaN納米多孔模板，包括納米多孔模板制備，納米多孔模板上二次外延，納米多孔模板上的DUV LED。深紫外LED光提取，包括激光隱形切割技術等最新研究成果。

 

深紫外LED應用與產業化方面，中科潞安產業化平臺2018年4月在山西長治創建，其產品和技術鏈條涉及藍寶石襯底、MOCVD外延生長、芯片制備、封裝、應用等。

 

深紫外LED在防疫裝備、醫院消毒、高鐵站、機場、冷鏈、應用等領域已均有應用。報告指出，氮化物半導體深紫外光源，具有廣闊的應用前景，紫外LED市場正面臨快速增長的良好機遇。紫外LED效率的提升是支撐其廣泛應用的基礎，涵蓋AlN材料制備、AlGaN量子結構、芯片制備工藝等一系列問題，需要科學研究與工程技術的結合。深紫外LED光源未來在公共衛生安全中可以發揮更大的作用。

 

 

閆建昌，長期從事氮化物半導體材料和器件研究，尤其專注于氮化鎵半導體紫外發光二極管（UVLED）領域十余年，負責國家863計劃、自然科學基金、重點研發計劃等多項國家級科研項目，取得了具有國際影響力的研究成果。與美國、日本、歐洲等多國的領域著名研究機構開展了學術交流合作，并與產業界建立了良好的互動合作關系。

 

主持承擔國家863課題“深紫外LED外延生長及應用技術研究”，國際上首次在納米圖形藍寶石襯底(NPSS)上MOCVD外延出高質量AlN材料，材料質量為國際最好水平之一，研制出首支基NPSS的深紫外LED。主持自然科學基金項目“AlGaN基紫外激光二極管研究”，成功實現了國內首個UV-B和UV-C深紫外波段氮化物半導體量子結構的室溫受激發射。發表學術論文五十余篇，申請國家發明專利三十多項。獲中科院成果鑒定兩項，2012年度北京市科學技術獎一等獎、2015年度國家科學技術進步獎二等獎。

 

 

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）