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國際首次,中科院院士在玻璃襯底上“異質(zhì)外延”出準(zhǔn)單晶氮化鎵薄膜

日期:2021-08-02 來源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)閱讀:335
核心提示:日前獲悉,中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)/北京石墨烯研究院院長劉忠范與中科院半導(dǎo)體所研究員劉志強、北京大學(xué)物理學(xué)院研究員高鵬等合作,提出了一種納米柱輔助的范德華外延方法,國際上首次在玻璃襯底上成功異質(zhì)外延出連續(xù)平整的準(zhǔn)單晶氮化鎵薄膜,并制備了藍光發(fā)光二極管(LED)。
日前獲悉,中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)/北京石墨烯研究院院長劉忠范與中科院半導(dǎo)體所研究員劉志強、北京大學(xué)物理學(xué)院研究員高鵬等合作,提出了一種納米柱輔助的范德華外延方法,國際上首次在玻璃襯底上成功異質(zhì)外延出連續(xù)平整的準(zhǔn)單晶氮化鎵薄膜,并制備了藍光發(fā)光二極管(LED)。

 
據(jù)悉,研究人員利用石墨烯的晶格來引導(dǎo)氮化物的晶格排列,在非晶玻璃上實現(xiàn)了氮化物的外延,得到了高質(zhì)量的準(zhǔn)單晶薄膜。他們進一步生長了藍光LED結(jié)構(gòu),其內(nèi)量子效率高達48.7%。此外,他們充分利用界面處弱的范德華作用力,將生長的外延結(jié)構(gòu)機械剝離并制備了柔性的LED樣品。
 
劉忠范表示,這一成果是典型的“從0到1”式的原創(chuàng)性突破,為石墨烯等二維材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了新思路,有望發(fā)展為氮化物變革性制備技術(shù),解決先進半導(dǎo)體發(fā)展技術(shù)瓶頸,在新型顯示、柔性電子學(xué)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。同時,該技術(shù)通過異質(zhì)外延減弱了氮化物對單晶襯底的依賴,對于擴大半導(dǎo)體外延襯底選擇范圍、豐富半導(dǎo)體異質(zhì)外延概念、實現(xiàn)面向后摩爾時代的片上物質(zhì)組裝和異構(gòu)集成,具有重要意義。 
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