研究报告显示,未来LED市场可能被划分为两部分,一部分是面向通用照明的可见光LED,另一类则是以高科技创新为特色的深紫外LED。与可见光LED相比,目前深紫外LED的发光效率和光输出功率普遍较低。中国科学院半导体研究所研究员张韵认为,要从根本上提高氮化铝镓基深紫外LED发光效率低和出光功率低两大性能瓶颈,重点要研究如何突破低位错密度的AlN和AlGaN材料核心外延与掺杂技术,设计出高量子效率和高光提取效率的LED器件结构,以及开发高可靠性的芯片制备工艺和光珠封装技术。
作为国内氮化铝镓基深紫外LED的重要研发机构,中国科学院半导体研究所半导体照明研发中心在国家863计划的支持下,在氮化铝镓材料的外延生长和掺杂以及深紫外LED芯片的制备工艺等方面积累了多年研发经验,目前已成功实现发光波长从260纳米到300纳米的深紫外LED芯片系列,并已具备产业化批量生产能力。
科研人员在《应用物理快报》发表论文指出,利用纳米球技术制作的纳米图形衬底,不但改善了材料质量,而且提高了光提取效率。280纳米的深紫外LED在20毫安电流下,光输出功率达到3毫瓦以上,外量子效率和光输出功率相对于传统平面衬底提高近1倍。他们还通过优化封装工艺,使封装后的深紫外LED光珠实现了超过4毫瓦的光输出功率。2013年,中科院半导体所的深紫外LED关键材料及器件制备技术被鉴定为国内领先、国际先进。