武汉大学周圣军教授：高效率氮化物蓝光/绿光/紫外LED外延生长与芯片制造技术

期间，“SSLCHINA 2021：半导体照明芯片、封装、模组及可靠性”分论坛由广东中民工业技术创新研究院有限公司、旭宇光电（深圳）股份有限公司、有研稀土新材料股份有限公司、江苏博睿光电有限公司联合协办支持。会上，武汉大学动力与机械学院周圣军教授现场分享了“高效率氮化物蓝光/绿光/紫外LED外延生长与芯片制造技术”主题报告。

GaN基LED具有发光波长可调、发光效率高、节能、环保、寿命长、体积小等优点，在汽车照明、高分辨率全彩显示、可见光通信、光遗传、通用照明等领域具有重要的应用价值。

报告介绍了，利用MOCVD原位生长技术、激光加工技术、ICP刻蚀技术、TMAH湿法腐蚀技术在LED芯片的不同位置引入微纳光学结构，提升LED芯片的光提取效率。汽车大灯和特种照明应用领域需要大电流驱动LED芯片，针对大电流驱动条件下，电流聚集导致LED芯片电注入难的问题，设计与制造了一种三维倒装结构LED芯片，通过阵列分布的三维通孔电极，缩短电流横向扩展长度，使电流分布更加均匀，解决了电流聚集问题，使蓝光LED芯片的电注入效率达到99%，光输出饱和电流密度提升了一倍。

在绿光LED外延结构中引入InGaN/GaN超晶格，通过调节InGaN/GaN超晶格生长温度和周期对V-pits的密度和尺寸进行调控，利用V-pits屏蔽位错提升绿光LED芯片的外量子效率。发展溅射AlN成核层/图形衬底模板技术，不仅降低了氮化物材料位错密度，而且提升了紫外LED芯片的光提取效率，为发展高效率紫外LED提供技术支撑。