用于日盲光通信的高效DUV微型LED和新型光電探測器的開發(fā)

三五族氮化物半導(dǎo)體材料，包括氮化鎵，氮化鋁，氮化銦及其它們的合金，以其獨(dú)特的直接帶隙半導(dǎo)體特性和從0.6eV到6.2eV連續(xù)可調(diào)禁帶寬度特點(diǎn)，非常適用于光電材料與器件的應(yīng)用開發(fā)和研究?；诖?，它們可以用于制備各種光電子器件，包括發(fā)光二極管，半導(dǎo)體激光器和半導(dǎo)體探測器等。然而，目前AlGaN基深紫外LED電光轉(zhuǎn)換效率不足10%。

此外，傳統(tǒng)紫外探測器主要產(chǎn)生單一方向流動(dòng)的光電流，其探測功能和形式受到限制。為解決上述瓶頸，進(jìn)一步提升紫外光電器件性能并拓展其光電功能。

近日，第九屆國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第二十屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）于廈門召開。期間，“氮化物半導(dǎo)體固態(tài)紫外技術(shù)”分會(huì)上，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)孫海定教授做了“用于日盲光通信的高效DUV微型LED和新型光電探測器的開發(fā)”的主題報(bào)告，分享了最新研究成果。

課題組通過實(shí)現(xiàn)對(duì)AlGaN薄膜和納米線結(jié)構(gòu)的可控外延生長以及新穎的發(fā)光和探測器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備，獲得器件的高效光電/電光轉(zhuǎn)換效率，并實(shí)現(xiàn)了在日盲紫外光通信中的應(yīng)用。報(bào)告總結(jié)了（1）通過制備microLED并優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)和制備工藝（側(cè)壁鈍化工藝，幾何形貌和器件周長比，器件尺寸大小及側(cè)壁斜切角，器件陣列等），提升紫外microLED的器件發(fā)光效率并體現(xiàn)出它們相較于傳統(tǒng)大尺寸器件在高速日盲紫外光通信中的應(yīng)用優(yōu)勢；（2）利用AlGaN/GaN納米線比表面積大優(yōu)勢和納米線表面修飾和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)雙極性光電流探測，用于雙通道加密日盲紫外光通信等應(yīng)用等。

審核編輯：劉清