AlGaN представляет собой полупроводниковый материал с широкой запрещенной зоной. Изменяя состав материала AlGaN, ширину запрещенной зоны можно непрерывно регулировать от 3,39 эВ до 6,1 эВ, охватывая диапазон УФ-диапазона от 210 до 360 нм, поэтому это идеальный материал для изготовления УФ-светодиодов. Здесь использование УФ-светодиодов AlGaN охватывает многие области, такие как стерилизация, очистка окружающей среды, идентификация защиты от подделок и биохимическое обнаружение. PAM-XIAMEN может предоставитьУФ-светодиодные пластины, включая светодиодную пластину AlGaN, для изготовления устройств, излучающих ультрафиолетовый свет. Перечисленная ниже светодиодная пластина AlGaN выращивается в составе с 10% Al. Мы также можем эпитаксиально вырастить светодиодную структуру AlGaN с высоким содержанием алюминия. Для получения конкретной информации свяжитесь с отделом продаж.victorchan@powerwaywafer.com.

1. Эпитаксиальная структура для изготовления матрицы УФ-светодиодов AlGaN

PAMP17168-АЛГАН

AlGaN является основным материалом ультрафиолетовых микросветодиодов AlGaN, и различные составы алюминия влияют на длину волны люминесценции устройств. Поэтому определение состава Al в AlGaN очень важно. Вообще говоря, если материал AlGaN не деформирован в эпитаксиальном слое, содержание Al является единственным фактором, влияющим на постоянную решетки.

Чем короче длина волны УФ-светодиода AlGaN, тем выше требуемый состав алюминия. Однако с увеличением содержания Al проблемы роста, легирования P-типа, изготовления омических контактов и других аспектов материала будут возрастать. Эффективность УФ-светодиодов AlGaN всегда ограничена и резко снижается с увеличением состава Al. Возьмем, к примеру, допинг P-типа.

2. Прогресс исследований легирования P-типа в эпитаксии ультрафиолетовых светодиодов AlGaN

С улучшением эпитаксиальной технологии УФ-светодиодов AlGaN качество кристаллов AIGaN с высоким содержанием алюминия значительно улучшилось, а фоновая концентрация электронов стала все ниже и ниже. Однако, независимо от легирования N-типа или P-типа, с увеличением состава Al проводимость эпитаксиального слоя резко падает, особенно для материалов AlGaN P-типа. Это связано с тем, что энергия активации акцептора Mg в AlGaN линейно увеличивается с увеличением содержания Al, поэтому трудно увеличить концентрацию дырок только за счет увеличения концентрации легирования Mg. Таким образом, концентрация дырок в AlGaN P-типа намного меньше, чем концентрация электронов AlGaN N-типа. В результате возникает большой избыток электронов, когда электронно-дырочная пара выполняет составную люминесценцию, а эффективность инжекции дырок низка, что приводит к утечке электронов в инжектируемой активной области.

Чтобы улучшить концентрацию дырок, было разработано множество методов легирования, таких как δ-легирование, совместное легирование, поляриметрическое индуцированное легирование, легирование сверхрешетки и неравновесное легирование квантовой инженерии и т. д. Результаты показывают, что δ-легирование Mg улучшает P проводимости за счет введения локальной зонной модуляции и уменьшения рассеяния примесей. В технологии совместного легирования добавляют определенное количество донорных примесей, таких как Si или C, для снижения энергии активации акцептора. Поляризационно-индуцированное легирование заключается в использовании постепенных составов алюминия для формирования поля поляризации в материале, а затем для активации акцептора. Легирование сверхрешетки использует порядок валентной зоны и поле поляризации, чтобы сильно искривить ее энергетическую зону и сформировать периодические колебания, тем самым уменьшая энергию активации акцептора в некоторых молекулярных слоях и увеличивая скорость активации. Эти методы действительно достигли определенных результатов в материалах AIGaN, богатых галлием. Однако из-за различных факторов эти методы не достигли большого прогресса в УФ-светодиодах AlGaN с высоким содержанием алюминия.

Что касается методов неравновесного легирования квантовой инженерии, метод вводит квантовую структуру GaN в систему материала AlGaN, а легирующая примесь легируется в матричный материал вблизи локальной квантовой структуры GaN, формируется неравновесная материальная система, побуждая систему к вершине валентной зоны (VBM) и гарантировать, что примесь может эффективно высвобождать дырку в VBM, в результате энергия активации акцептора AlGaN, тем самым улучшая характеристики УФ-светодиодных устройств.

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!

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.