中科院微電子所采用ALD技術(shù)顯著提升發(fā)光器件效率

日前，中國(guó)科學(xué)院微電子研究所將先進(jìn)的原子層沉積技術(shù)應(yīng)用于高光效半導(dǎo)體發(fā)光器件的研究取得顯著進(jìn)展。

上世紀(jì)80年代，原子層沉積(Atomic Layer Deposition，ALD)zui初由芬蘭科學(xué)家提出并應(yīng)用于平板顯示器件中Al2O3絕緣膜的沉積。2007年英特爾公司將原子層沉積技術(shù)引入45納米節(jié)點(diǎn)及以后的集成電路制造工藝，由于其沉積參數(shù)的高度可控性(厚度，成份和結(jié)構(gòu))，優(yōu)異的沉積均勻性和一致性使得其在微電子領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

中國(guó)科學(xué)院微電子所四室劉洪剛研究員針對(duì)工業(yè)界常用的電子束方法制備分布式布拉格反射鏡(DBR)存在厚度不均勻、生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)，提出采用原子層沉積技術(shù)研制高性能分布式布拉格反射鏡(DBR)的設(shè)想以提升半導(dǎo)體發(fā)光器件的光提取效率，他帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)開(kāi)展ALD-DBR的材料篩選、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、沉積工藝、光學(xué)測(cè)量等方面的系統(tǒng)研究，研制出適于ALD大規(guī)模生產(chǎn)的Al2O3/TiO2新型DBR結(jié)構(gòu)并成功應(yīng)用于高光效氮化鎵基發(fā)光二極管(GaN LED)的制造，使GaN LED的光輸出功率提高43%以上。

該科研團(tuán)隊(duì)的研究成果已經(jīng)在專(zhuān)業(yè)期刊APEX上發(fā)表(Applied Physics Express 6(203) 0220)，成為當(dāng)月下載量zui多的20篇論文之一。該成果受到與國(guó)內(nèi)同行的廣泛關(guān)注，先后被Semiconductor Today、LED Professional、LEDs科技等專(zhuān)業(yè)雜志與的專(zhuān)門(mén)報(bào)道，同時(shí)芬蘭ALD制造商BENEQ公司與該團(tuán)隊(duì)達(dá)成了合作開(kāi)發(fā)該技術(shù)的意向。