科创中国
一种紫外LED芯片及其制备方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-10-20 10:08:27
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-10-20 10:08:27
本申请公开了一种紫外LED芯片及其制备方法，其中，紫外LED芯片的第一衬底的第二表面设置紫外发光二极管，紫外发光二极管的外延结构的一端首先经过刻蚀处理后形成凹凸台面，基于所述凹凸台面继续向第一衬底一侧刻蚀形成凹槽，PN结结构中的N型电极通过设置于凹槽中的内部接触层与紫外发光二极管中的P型电极电连接，同时PN结结构中的P型电极通过外部电极结构与紫外发光二极管中的N型电极电连接，从而实现了PN结结构和紫外发光二极管的反向并联连接，进而为紫外发光二极管提供了一条静电释放的通道，使得紫外LED芯片免受反向电压或者静电放电危害的影响，同时还增大了紫外LED芯片的正向电压和抗静电打击强度。
技术层面采用AlGaN多层量子阱结构作为发光层，通过精确调控Al组分与阱垒厚度，显著提升了载流子辐射复合效率。创新性地引入图形化蓝宝石衬底与AlN模板技术，将位错密度降低至10^8cm⁻²量级。制备过程中采用激光剥离技术移除蓝宝石衬底，并结合微纳加工工艺制备高反射率金属电极，使光提取效率提升至50%以上。整个工艺流程实现了全链条优化，确保了芯片性能的一致性与可靠性。
该紫外LED芯片将在杀菌消毒、医疗检测、工业固化等领域展现广阔应用前景。随着公共卫生需求日益增长，其在空气净化、水处理等场景的市场空间将持续扩大。在工业领域，可为3D打印、涂料固化等提供更高效的光源解决方案。此外，在生化分析、非视距通信等新兴领域也展现出巨大潜力，预计将带动整个紫外LED产业进入快速发展期。
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。
该技术的推广应用将显著降低紫外光应用系统的能耗与维护成本，提升终端产品的市场竞争力。社会效益方面，高性能紫外光源将有力促进公共卫生安全体系建设，在疾病预防和控制中发挥关键作用。环境效益显著，通过替代传统汞灯彻底消除重金属污染风险，同时因能效提升间接降低碳排放。经济效益上，将培育形成新的产业链条，推动我国在高端半导体器件领域的自主创新发展。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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