可用于高功率UV LED制造，日本团队这一技术亮了
日前，日本一工程师团队宣称，发明了一种绝缘衬底剥离方法，通过将器件样品整个浸入到一种温度115°C、压强170 KPa的水环境中，然后将AlGaN LED器件从衬底上分离出来。
这种方法由日本明治大学、三重大学和大阪大学合作开发，能够让AlGaN LED像使用激光剥离技术剥离出高功率GaN器件一样轻松剥离。
基于这一想法，日本工程师团队便开始考虑如何将水渗透到几百纳米大小的晶体间隙中。最初，各种尝试都受到水的表面张力的阻碍。为了解决这一问题，研究小组提出了一种新的方法，将样品浸入装满水的烧杯中，然后再将其放入一个密闭的聚碳酸酯容器中，该容器被排空，真空保持5小时。
上图显示了AlGaN基异质结构的横截面透射电子显微镜图像，表明AlN纳米柱区域已经发生了剥离。岩屋元明表示，整个方案成功的关键主要还是在于加压水的使用，从透射电子显微镜上看，团队制造的1cm2样品，几乎没有额外的位错。基于此，如果对实验方法再作一些优化，将能够用于AlGaN基器件的批量生产。
Silanna UV这种技术，有助更短波长紫外LED制造
2022年9月15日，Silanna UV宣布在UVC-LED 技术方面取得突破，为消毒、水质监测、气体传感、液相色谱以及化学和生物等多种应用提供了巨大优势分析。
据了解，Silanna UV技术突破性专利在于短周期超晶格 (SPSL)方法克服了困扰竞争性 AlGaN UVC-LED 技术的许多困难。从本质上讲，Silanna UV 有效地创造了一种新材料，一种纳米结构，它更容易控制，并且具有远优于传统 AlGaN 的特性。
Silanna UV使用了一种不同的方法来产生紫外线。Silanna 采用短周期超晶格 (SPSL) 技术代替常见的 AlGaN 方法。据悉，在这种方法中，不是使用粗糙的老式三元合金，而是精心构建AlN和GaN的交替层(多达数百层)以创建所谓的SPSL。与传统的三元合金不同，这种SPSL的关键特性——包括带隙和导电性——可以通过简单地调整组成层的厚度来进行微调。这意味着由高Al含量AlGaN引起的问题得到缓解——特别是旧方法的电特性差和短波长光损失。
SPSL 技术使Silanna UV 与 UVC-LED竞争对手相比具有巨大优势，包括在较短波长下保持高功率、卓越的电气特性和出色的使用寿命性能。
北京大学团队制备出高质量的p型AlGaN短周期超晶格
北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、宽禁带半导体研究中心沈波、许福军团队创新发展了一种“脱附控制超薄层外延”方法，成功解决了亚纳米厚度高Al组分AlGaN外延层的可控制备难题，实现了厚度为3个单原子层(约为0.75 nm)的高Al组分AlGaN外延层，并在此基础上制备出高质量的p型AlGaN 短周期超晶格。
同时，该方法有利于Mg原子占据Al、Ga原子脱附后产生的空位而并入晶格，可有效增加AlGaN外延层中Mg的掺杂浓度。
图2p型AlGaN超晶格中受主激活及空穴纵向输运的示意图和实验结果
深紫外发光强度提高近2倍，厦门大学团队设计一种人工纳米结构
厦门大学研究团队创新性地设计了一种倒棱锥/台状人工纳米结构，通过纳米压印、干法刻蚀技术与湿法腐蚀工艺相结合，在发光波长短至 234 nm的(AlN)8/(GaN)2 有源层形成(0001)、(10-13)及(20-21)等多组角度精细可控的晶面。有趣的是，这些晶面能够调控深紫外光波在纳米结构中的传播和提取模式，有效突破传统平面结构中出射光锥角较小这一限制，大幅提高深紫外光的提取效率。
研究表明，引入晶面可控的倒棱锥/台状结构后，TM 和 TE 偏振光相比于平面结构分别增强了 5.6 倍和 1.1 倍，深紫外 234 nm 波长处的总发光强度提高了近 2 倍。该研究工作为提高深紫外短波发光器件的效率提供了新思路，并有望拓展到微小尺寸 LED、深紫外探测器等光电器件。
器件光功率提高55%，寿命增长近一倍，厦门大学又一技术公布
厦门大学又有一项新研究公布，厦门大学蔡端俊教授团队与韩国全南大学李俊冀教授团队合作，提出了一种氯离子局域强电场驱动的新型高效除氢技术。通过应用这项技术，p-AlGaN的导电性以及深紫外LED的光电性能得到显著提升，其中器件光功率提高55%，寿命增长近一倍。
<span helvetica="" neue",="" "pingfang="" sc",="" "hiragino="" sans="" gb",="" "microsoft="" yahei="" ui",="" yahei",="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 12px;="" letter-spacing:="" 0.544px;="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="" style="box-sizing: border-box; color: rgb(136, 136, 136);">图1. (a) 新型电场除氢装置示意图；(b) 在不同电压下电场除氢后p-AlGaN样品的H杂质浓度SIMS深度测试；(c)-(e) 氯离子电场除氢机理分析，HCl溶液与半导体的界面示意图 (c)，能带结构图 (d)，循环除氢过程示意图 (e)。
据悉，团队采用电化学方法，在溶液环境中，以半导体晶圆作为阳极，利用其表面吸附的高浓度氯离子层，在半导体中施加局域的强电场，如图1 (a)所示。使用这种方法，本工作成功对多种半导体材料实现了高效的除氢，包括GaN、AlGaN、SiC、AllnP以及完整的深紫外LED晶圆，除氢幅度最高可达52%，如图1 (b)。除氢的具体机理如图1 (c)所示。
更重要的是，应用这种新型的定向电场除氢技术，可以高效激活了高Al组分p型AlGaN中Mg的受主活性，大幅度提高了p型导电性，其中电流提升了8.8倍，空穴浓度提升了一个数量级，电极接触电阻也相应降低了一个数量级。进一步将此项技术应用于273 nm的AlGaN基深紫外LED，器件的光电性能也得到了显著增强。其中LED的开启电压降低1 V，光功率最高提升55%，在100 mA的电流下达到了9.8 mW，插墙效率显著提升62%，达到了3.3%。并且，UVC-LED的可靠性同样得到改善，其寿命延长了近一倍。
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