關乎UVC LED！研究發現藍寶石襯底上生長高質量AIN薄膜的方法

據外媒報道，武漢大學研究者開發出了在藍寶石襯底上生長高質量AIN（氮化鋁）薄膜的方法。

據悉，研究者特意設計了一種生長改性工藝，將空隙引入AIN薄膜中以過濾位錯和釋放應力。據稱，此方法可在平坦的藍寶石襯底上生長出幾乎無應力的AIN薄膜。

武漢大學工業科學研究院周圣軍表示，由于新型冠狀病毒疫情的持續傳播，AlGaN（鋁氮化鎵）基UVC LED因其在消毒殺菌方面的應用潛力，關注度不斷上升。在低成本的襯底上生長高質量AIN薄膜是實現高效的AlGaN基UVC LED商用化過程中面臨的主要挑戰。而武大研究者開發了一個低成本的方案，能在平坦的藍寶石襯底上生長出高效的AIN薄膜。

據介紹，由于AIN與藍寶石襯底之間的晶格常數和熱膨脹系數匹配度很低，在藍寶石襯底上生長AIN薄膜通常會出現晶體質量差、殘余應力高等問題。研究者特意引入空隙，顯著減少了潛在的位錯。并且，作為額外的應力釋放渠道，這些空隙不僅可以降低生長過程中開裂的風險，還能減少冷卻后的壓縮應力，從而實現在平坦的藍寶石襯底上生長出幾乎無應力的AIN薄膜。

周圣軍表示，在圖形化襯底上的橫向外延過生長是通過光刻和干蝕刻來產生空隙，成本很高。相比之下，武大開發的這個方案簡單得多，且成本低。他們相信此方案在推進AlGaN基UVC LED商用化方面的潛力巨大。

報道指出，該研究結果已發表在《應用表面科學》（Applied Surface Science）期刊上。

據武漢大學官方消息顯示，周圣軍的主要研究方向包括：GaN基藍光LED外延和芯片、AlGaN基紫外LED外延和芯片、納米壓印技術 (Nanoimprinting lithography)。