为了应对新型冠状病毒(COVID-19)在全球的大爆发，全世界的研究人员都在潜心寻找能够对抗新型冠状病毒传播的方法。发光波长在260 - 285 nm范围内的深紫外LED由于能够快捷高效的灭活新型冠状病毒，因此被视为阻断病毒传播的一项重要武器。近日，我院机械系博士生唐斌在国际权威期刊《Applied Surface Science》上发表了深紫外LED芯片的最新研究进展，论文题目为《Growth of high-quality AlN films on sapphire substrate by introducing voids through growth-mode modification》。论文通讯作者为周圣军，武汉大学为论文第一作者和通讯作者单位。

在4月初，首尔半导体展示了一款深紫外LED消毒设备，99.9%的新型冠状病毒在30秒内被灭活。但是深紫外LED高昂的制造成本仍然是制约其走向广泛应用的一个重要因素。在周圣军老师指导下，唐斌和胡红坡开发了一种具有良好成本效益的生长高质量AlN薄膜的方法，并且在此基础上制造出了峰值波长为283nm的深紫外LED芯片。通过在金属有机化学气相沉积（MOCVD）外延生长过程中对AlN的生长模式进行调控，他们在平片蓝宝石衬底上生长的AlN薄膜中引入了空隙结构。这些空隙结构不仅可以有效的过滤由于蓝宝石衬底与AlN晶格常数以及热膨胀系数差异引起的位错，而且能够释放AlN薄膜中的残余应力，从而实现了在平片蓝宝石衬底上生长高质量的AlN薄膜。这一技术对于推进深紫外LED芯片的应用进程具有重要的价值。国际半导体领域著名媒体杂志《CompoundSemiconductor》以“Wuhan Team Grows High-quality AlN films On Sapphire”为题对武汉大学的研究成果进行了专栏报道。

图283 nm深紫外LED芯片

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.146218

《CompoundSemiconductor》专栏报道链接：

https://compoundsemiconductor.net/article/111066/Wuhan_Team_Grows_High-quality_AlN_Films_On_Sapphire