日前，兆馳半導(dǎo)體公開了一項紫外LED發(fā)明專利。該發(fā)明專利公開了一種深紫外LED外延片及其制備方法，突破材料、工藝、技術(shù)等關(guān)鍵難點。

該發(fā)明公開了一種深紫外LED外延片及其制備方法、深紫外LED，所述深紫外LED外延片包括襯底及依次層疊于所述襯底上的緩沖層、非摻雜AlGaN層、N型AlGaN層、多量子阱層、電子阻擋層、P型AlGaN層和P型接觸層；

所述P型接觸層包括依次層疊于所述P型AlGaN層上的Mg摻雜BaAlbGa1abN層、BxAlyGa1xyN納米團簇層/Mg摻雜BxAlyGa1xyN層超晶格層。另外提供的深紫外LED外延片能夠提高深紫外LED外延片的光提取效率。

圖片來源：天眼查

兆馳半導(dǎo)體表示，UV LED目前在光效方面與同族的藍綠光LED相比存在較大差距，特別是在波長向深紫外方向延伸時，光效更低。此外，目前大部分UV波段的EQE普遍低于10%，遠低于目前藍光LED的水平；可靠性差，這主要是由材料質(zhì)量決定。

近兩年UV LED的外延和芯片技術(shù)也已得到了大幅改善，由于藍綠光LED產(chǎn)能過剩和價格壓力，眾多LED廠商轉(zhuǎn)向UV LED，尋求新的增長動力和更高的利潤率。未來的LED市場可能被劃分為兩部分：一部分是面向通用照明的可見光LED，另一類則是以高科技創(chuàng)新為特色的紫外LED。
兆馳半導(dǎo)體同樣表示，目前UV LED外延和芯片在制造過程中仍存在難點：

如Al原子表面遷移率低并且擴散非常困難，同時具有較高的表面吸附能力，隨著PM周期增加，由于TMAL和NH3有很強的預(yù)反應(yīng)，導(dǎo)致SH表面coating嚴重，表面呈現(xiàn)黑色并附著力強，進而導(dǎo)致反應(yīng)腔內(nèi)溫度均勻性和波動較大。

預(yù)反應(yīng)強烈導(dǎo)致SH的coating嚴重：PM周期短 （圖片來自中科院半導(dǎo)體所）

又如首先高質(zhì)量的N-ALGAN較難獲得。若在GAN上生長，ALGAN是受張應(yīng)力的作用，張應(yīng)力會導(dǎo)致ALGAN產(chǎn)生龜裂。若在ALN上生長ALGAN，由于AlN晶體質(zhì)量較差，較難獲得較高質(zhì)量的ALGAN晶體。

其次，ALGAN摻雜困難，特別是P-ALGAN很難獲得高載流子濃度和遷移率，這就會導(dǎo)致ALGAN UV LED的電子和空穴的注入很不均勻，引起了過剩電子的泄露等諸多負面效應(yīng)。最后，由于氮化物材料體系內(nèi)的晶格不匹配，ALGAN有源區(qū)內(nèi)也存在QCSE效應(yīng)它降低了有源區(qū)的輻射復(fù)合效率。

生長高AL組分的ALGAN材料（圖片來自中科院半導(dǎo)體所）

來源：兆馳半導(dǎo)體