生长在碳化硅衬底上的氮化铝镓深紫外发光二极管

摘要： 消毒行业将从高效、稳定、高功率的深紫外发光二极管（UV-C LED）中获益匪浅。然而，UV-C AlGaN LED的性能受限于较低的光提取效率（LEE）和大量位错缺陷的存在。我们展示了在SiC衬底上生长的高功率AlGaN LED，具有高LEE和低位错密度。采用无裂纹的低位错密度AlN缓冲层，并通过高选择性SF6刻蚀去除SiC衬底来制备薄膜UV LED。这些LED（波长278 nm）的开启电压为4.3 V，在95 mA电流下实现连续波功率8 mW（82 mW/mm2）和外量子效率（EQE）1.8%。研究发现，对AlN表面（氮极性）进行KOH亚微米粗糙化处理以及提升p型接触反射率能有效改善紫外光的光提取效率。通过半经验计算估算，未封装状态下的光提取效率提升了33%。这项工作确立了SiC衬底UV LED作为实现大面积、高亮度、高功率紫外LED的可行技术路径。