项目名称: 面向与IC工艺兼容的Si(100)衬底高亮度3D发光器件研究

项目编号: No.51472229

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 一般工业技术

项目作者: 袁国栋

作者单位: 中国科学院半导体研究所

项目金额: 83万元

中文摘要: 与成熟的半导体集成电路(IC)制造工艺相兼容及结合是未来LED成本大幅下降的必然选择。国际上高性能硅基氮化物器件绝大多数采用Si(111)平面衬底及复杂的多步缓冲层工艺,以解决大失配体系外延层中的应力应变及开裂问题。本项目拟面向未来LED与微电子工业相结合大幅降低成本及光电子/微电子集成应用,采用Si(100)衬底,利用化学腐蚀形成Si(111)非平面周期倒金字塔图形衬底,突破现有平面Si(111)衬底技术及性能瓶颈,有效缓解应力,实现优质全组分氮化物材料可控生长;系统研究III 族氮化物材料在百微米量级倒金字塔硅衬底表面生长、极性、缺陷以及晶体质量之间的作用和调控规律,重点关注倒金字塔硅/氮化物表/界面物理特性及能带调控;实现高亮度广角出射垂直结构3D发光器件及低成本晶圆级封装,为氮化物LED器件工艺走向与成熟微电子工艺兼容及成本大幅降低提供技术支撑。

中文关键词: 氮化物;倒金字塔硅衬底;发光材料;白光LED;发光二极管

英文摘要: IC fabrication technology compatibility is a promising route for LED cost reduction in future. Silicon substrate has been demonstrated to be a promising candidate in light of its high thermal and electrical conductivity, large wafer size and cost-effectiveness. However, due to the large lattice and thermal mismatch, hetero-epitaxial of group III-nitride on silicon usually results in high high-density of defects, residual strain and cracks. This project is based on our previously developed works of periodic inverted pyramids (IP) silicon substrate with TMAH etching with size or more than 100 micro meters. On 20basis of our previously reported fabrication of large wafer size patterned IP silicon, we aim to focus on the IP silicon as the substrate for III-nitrides compound materials epitaxial and LEDs devices fabrication. By using the unflat IP silicon surface with (111) plane as the nucleation sites and epitaxial substrate, the residual strain introduced in epitaxial layer and substrate is expected to be alleviated effectively while the buffer layer is deposited, giving rise to a reduced defects density and cracks in the epitaxial layer. With the technique of IP silicon substrate and alleviation of lattice and thermal mismatch induced strain, we will fabricate low-defects and high quality group III-nitride buffer and epitaxial layer. We will systematically investigate the correlations between nucleation, micron-scale silicon size and distribution, growth mode, mechanism, morphology, defects and crystalline quality. Based on the high quality epitaxial-layer on this novel IP silicon substrate, we will try to design and fabricate the LED devices with large power output, high brightness, low cost and high reliability, and finally, we will realize white color LEDs devices with wafer scale packaging.

英文关键词: nitrides;inverted pyramids silicon substrate;light emitting materials;white color LED;light emitting diodes

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

《5G 毫米波赋能 8K 视频制作》未来移动通信论坛
专知会员服务
11+阅读 · 2022年4月15日
《6G总体白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
39+阅读 · 2022年4月15日
《面向6G的数字孪生技术》未来移动通信论坛
专知会员服务
69+阅读 · 2022年4月15日
《5G/6G毫米波测试技术白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
14+阅读 · 2022年4月15日
《6G智能轨道交通白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
32+阅读 · 2022年4月14日
专知会员服务
40+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年6月24日
专知会员服务
65+阅读 · 2021年5月8日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月28日
AMD Yes?三星 Exynos 处理器定档!
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2021年12月31日
今年发布的折叠屏手机你会选择入手吗?
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2021年12月25日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
深度学习之图像超分辨重建技术
机器学习研究会
12+阅读 · 2018年3月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Synthesizing Informative Training Samples with GAN
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
An Attentive Survey of Attention Models
Arxiv
43+阅读 · 2020年12月15日
小贴士
相关VIP内容
《5G 毫米波赋能 8K 视频制作》未来移动通信论坛
专知会员服务
11+阅读 · 2022年4月15日
《6G总体白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
39+阅读 · 2022年4月15日
《面向6G的数字孪生技术》未来移动通信论坛
专知会员服务
69+阅读 · 2022年4月15日
《5G/6G毫米波测试技术白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
14+阅读 · 2022年4月15日
《6G智能轨道交通白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
32+阅读 · 2022年4月14日
专知会员服务
40+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年6月24日
专知会员服务
65+阅读 · 2021年5月8日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月28日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员