研究目的
展示在碳化硅衬底上生长的高功率AlGaN发光二极管，其具有高光提取效率（LEE）和低穿透位错密度，旨在解决紫外线-C波段AlGaN发光二极管在消毒应用中的局限性。
研究成果
该研究成功展示了在碳化硅衬底上生长的高功率氮化铝镓发光二极管，具有高光提取效率与低穿透位错密度。研究表明，在碳化硅衬底上生长的紫外发光二极管在大面积、高亮度及高功率应用方面具有潜力，其未封装状态下的预估光提取效率达33%。
研究不足
该研究承认在实现低穿透位错密度方面存在挑战，并指出有源区内部量子效率（IQE）需要进一步优化。非欧姆n型接触电阻和n-AlGaN层的高电阻率被确定为需要改进的领域。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用无裂纹、低穿透位错密度的AlN缓冲层，并通过高选择性SF6刻蚀去除SiC衬底来制备薄膜紫外LED。
2：样品选择与数据来源：
AlGaN LED生长于c面（0001）6H-SiC 2英寸n型衬底的Si面。
3：实验设备与材料清单：
MOCVD前驱体（氨气、三甲基镓和三甲基铝）、用于掺杂的二硅烷和双(环戊二烯基)镁，以及反射仪、紫外-可见分光光度计和光谱椭偏仪等多种测量工具。
4：实验步骤与操作流程：
包括衬底预处理、AlN缓冲层生长、LED结构生长及薄膜倒装紫外LED制备。
5：数据分析方法：
通过光功率输出测量、外量子效率计算及光提取效率估算评估LED性能。
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Cary 500 UV-Visible spectrometer
500
Cary
Used to measure the transmission through GaN and to measure reflectance and transmittance for various thin film samples.
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M-2000DI Woollam
M-2000DI
Woollam
Used for variable-angle spectroscopic ellipsometry to measure optical constants.
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FEI Helios 600 dual beam
Helios 600
FEI
Used for focused ion beam (FIB) to sculpt the epi-sample into a nano-sharp needle for atom probe tomography.
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TNSC SR-4000HT MOCVD
SR-4000HT
TNSC
Used for the growth of AlGaN LEDs by low-pressure metal-organic chemical vapor deposition.
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Cameca 3000X HR Local Electrode Atom Probe
3000X HR
Cameca
Used for atom probe tomography (APT) analysis to evaluate the morphology, composition, and atomic distribution of the AlGaN active region.
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