经典文献回顾Adv. Sci.：石墨烯上准二维生长AlN薄膜，用于深紫外LED

成果介绍

在异质外延过程中，高效并低成本地制备高质量氮化铝（AlN）薄膜是开发深紫外发光二极管（DUV-LED）的关键。

有鉴于此，近日，中科院半导体所魏同波研究员和北京大学高鹏教授（共同通讯作者）等合作在石墨烯（Gr）上实现了具有低应变和低位错密度的高质量AlN薄膜的准2D生长，并展示了高性能272 nm DUV-LED。在第一性原理计算的指导下，发现在Gr上生长的AlN在能量和动力学上都倾向于侧向生长，从而导致了Gr驱动的准2D生长模式。强大的横向生长模式使大多数位错能够在AlN/Gr的界面上相互消除，因此AlN外延层可以快速融合并平坦化纳米图案化的蓝宝石衬底。基于AlN薄膜的高质量和低应变，由于在大电流下的波长漂移可忽略不计，与低温AlN缓冲层相比，制成的272 nm DUV-LED的输出功率提高了22％。

这种简便的策略为大幅提高DUV LED的性能开辟了新道路。

图文导读

图1. AlN在Al₂O₃和Gr上生长的第一性原理计算和示意图。

图2. 裸露和Gr覆盖的NPSSs的SEM、拉曼光谱和光学透射光谱分析。

图3. 用不同缓冲层生长的AlN薄膜的SEM表征和示意图。

图4. 在具有不同缓冲层的NPSSs上生长的AlN薄膜的横截面TEM和拉曼光谱表征。

图5. DUV-LED的EL和FDTD模拟表征。

文献信息

Quasi‐2D Growth of Aluminum Nitride Film on Graphene for Boosting Deep Ultraviolet Light‐Emitting Diodes

(Adv. Sci., 2020, DOI:10.1002/advs.202001272)

文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202001272