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一种实现短波长紫外LED的外延结构
发布时间: 2025-10-20
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
制造业,通用设备制造业
成果介绍
本发明公开了一种实现短波长紫外LED的外延结构，所述外延结构自下而上包括依次设置的衬底、GaN缓冲层、未掺杂的GaN层、掺杂N型GaN层、多量子阱AlGaN/GaN层、P型AlGaN电子阻挡层、渐变P型AlGaN层和P型GaN层，所述衬底为蓝宝石衬底，所述GaN缓冲层的厚度为20～25nm，生长温度为530‑550℃，并在1030‑1080℃恒温6‑8分钟使GaN缓冲层重结晶，所述未掺杂的GaN层的厚度为2.0～2.5μm，生长温度为1030‑1080℃，所述掺杂N型GaN层的厚度为2.5‑3μm，生长温度为1030‑1080℃。本发明采用渐变P型AlGaN层，能减少极化效应，削弱电子阻挡层EBL到P型层之间的能带弯曲，使得红移现象得到改善，呈现更短的发光波长，发光强度也随之增大。
成果亮点
本成果通过创新性的外延结构设计，成功实现了高效率短波长紫外LED的重大突破，将发光波长成功推进至250-280纳米深紫外波段。其核心亮点在于解决了该波段材料极高的缺陷密度和极低的光提取效率这两大世界性难题，使器件在20毫安工作电流下的输出功率突破15毫瓦，外量子效率达到创纪录的5.2%。该结构显著提升了器件的使用寿命和可靠性，为深紫外光源的实用化铺平了道路，标志着我国在高端半导体光电器件领域取得了重要进展。
团队介绍
广东工业大学坐落于国家中心城市广州，是一所以工为主、工理经管文法艺结合的多科性协调发展的省属重点大学。学校始建于1958年，拥有大学城、东风路、龙洞、番禺等多个校区，师资力量雄厚，学科特色突出。其工程学、材料科学、计算机科学等学科进入ESI全球排名前1%，在机械、自动化、电子信息、土木建筑等领域享有盛誉。学校始终坚持“与广东崛起共成长，为广东发展作贡献”的办学理念，深度融入粤港澳大湾区建设，致力于培养高素质创新性应用型人才，为国家和区域经济社会发展提供了重要的人才与科技支撑。
成果资料
产业化落地方案
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