Wafer LED UV AlGaN

Wafer LED UV AlGaN

AlGaN è un materiale semiconduttore diretto a banda larga. Modificando la composizione del materiale AlGaN, la dimensione del gap di banda può essere regolata continuamente da 3,39 eV a 6,1 eV, coprendo l'intervallo di banda UV da 210 nm a 360 nm, quindi è un materiale ideale per la preparazione di LED UV. In questo, gli usi dei LED UV AlGaN sono coperti in molti campi come la sterilizzazione, la purificazione ambientale, l'identificazione anticontraffazione e il rilevamento biochimico. PAM-XIAMEN può fornireWafer LED UV, compreso il wafer LED AlGaN, per la fabbricazione di dispositivi che emettono luce ultravioletta. Il wafer LED AlGaN elencato di seguito viene coltivato con una composizione di Al 10%. Possiamo anche far crescere epitassialmente una struttura LED AlGaN con una composizione di Al alta, per informazioni specifiche si prega di contattare il team di venditavictorchan@powerwaywafer.com.

Wafer LED UV AlGaN

1. Struttura epitassiale per la fabbricazione di array di LED UV AlGaN

PAMP17168-ALGAN

Strato Epi Spessore Concentrazione dopante
pGaN 10 nm pesantemente drogato
p-AlGaN (10% Al) pesantemente drogato
p-GaN leggermente drogato, p=5E16-1E17 cm-3
non drogato bene/ barriera
n-GaN 50nm
n-AlGaN (10% Al) pesantemente drogato
n-AlGaN o n-GaN (composizione Al<10%) 1,7-3 um pesantemente drogato
non drogato
substrato di zaffiro

 

AlGaN è il materiale principale dei micro-LED ultravioletti AlGaN e diverse composizioni di Al hanno un impatto sulla lunghezza d'onda della luminescenza dei dispositivi. Pertanto, la determinazione della composizione di Al in AlGaN è molto importante. In generale, se il materiale AlGaN non è sollecitato nello strato epitassiale, il contenuto di Al è l'unico fattore che influenza la costante del reticolo.

Minore è la lunghezza d'onda del LED UV AlGaN, maggiore è la composizione di Al richiesta. Tuttavia, con l'aumento del contenuto di Al, aumenteranno le sfide della crescita, del doping di tipo P, della fabbricazione di contatti ohmici e di altri aspetti del materiale. L'efficienza dei LED UV AlGaN è sempre limitata e diminuisce drasticamente con l'aumento della composizione di Al. Prendi ad esempio il doping di tipo P.

2. Progressi della ricerca sul doping di tipo P dell'epitassia dei LED ultravioletti AlGaN

Con il miglioramento della tecnologia LED UV AlGaN epitassiale, la qualità del cristallo di AIGaN con una composizione di Al elevata è stata notevolmente migliorata e la concentrazione di elettroni di fondo è diventata sempre più bassa. Tuttavia, indipendentemente dal drogaggio di tipo N o P, con l'aumento della composizione di Al, la conduttività dello strato epitassiale diminuisce drasticamente, specialmente per i materiali AlGaN di tipo P. Questo perché l'energia di attivazione dell'accettore di Mg in AIGaN aumenta linearmente con l'aumento del contenuto di Al, quindi è difficile aumentare la concentrazione di lacune aumentando solo la concentrazione di drogante di Mg. In questo modo, la concentrazione del foro AlGaN di tipo P è molto inferiore a quella dell'elettrone AlGaN di tipo N. Di conseguenza, c'è una grande quantità di eccedenza di elettroni quando la coppia di lacune elettroniche esegue la luminescenza composita e l'efficienza di iniezione della lacuna è bassa, il che porta alla perdita di elettroni nella regione attiva iniettata.

Al fine di migliorare la concentrazione delle lacune, sono state sviluppate molte tecniche di drogaggio, come δ doping, co-doping, drogaggio indotto polarimetrico, drogaggio superlattice e drogaggio di non equilibrio di ingegneria quantistica ecc. I risultati mostrano che δ drogaggio di Mg migliora la P -tipo di conducibilità introducendo la modulazione di banda locale e riducendo lo scattering delle impurità. Nella tecnologia co-doping, viene aggiunta una certa quantità di impurità del donatore, come Si o C, per ridurre l'energia di attivazione dell'accettore. Il drogaggio indotto dalla polarizzazione consiste nell'utilizzare composizioni di Al graduali per formare un campo di polarizzazione nel materiale e quindi indurre l'accettore ad attivarsi. Il drogaggio di Superlattice utilizza l'ordine delle bande di valenza e il campo di polarizzazione per piegare violentemente la sua banda di energia e formare oscillazioni periodiche, riducendo così l'energia di attivazione dell'accettore in alcuni strati molecolari e aumentando la velocità di attivazione. Questi metodi hanno effettivamente ottenuto determinati effetti sui materiali AIGaN ricchi di Ga. Tuttavia, a causa di vari fattori, questi metodi non hanno fatto molti progressi nei LED UV AlGaN ad alta composizione di Al.

Per quanto riguarda i metodi di drogaggio di non equilibrio dell'ingegneria quantistica, il metodo introduce la struttura quantistica GaN nel sistema materiale AlGaN e il drogante viene drogato nel materiale della matrice vicino alla struttura quantistica locale GaN, si forma il sistema materiale di non equilibrio, spingendo il sistema verso l'alto della banda di valenza (VBM) e per garantire che l'impurità possa rilasciare efficacemente il foro nel VBM, di conseguenza, l'energia di attivazione dell'accettore AlGaN, migliorando così le prestazioni dei dispositivi LED UV.

 

Remark:
The Chinese government has announced new limits on the exportation of Gallium materials (such as GaAs, GaN, Ga2O3, GaP, InGaAs, and GaSb) and Germanium materials used to make semiconductor chips. Starting from August 1, 2023, exporting these materials is only allowed if we obtains a license from the Chinese Ministry of Commerce. Hope for your understanding and cooperation!

Per ulteriori informazioni, si prega di contattarci e-mail avictorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.

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