近日,由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)与第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)主办,南方科技大学微电子学院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办的第十七届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2020)暨2020国际第三代半导体论坛(IFWS 2020)在深圳会展中心召开。
期间,由江苏博睿光电有限公司协办的“可靠性与热管理技术”分会上,天津工业大学电气工程与自动化学院副教授于莉媛带来了“GaN基器件电子辐照诱生缺陷表征和性能分析”的报告,分享了最新的研究成果。
GaN/InGaN多量子阱(MQW)是GaN基器件中最重要的结构之一。报告研究了电子束辐照对GaN/InGaN多量子阱结构光学性质的影响。实验中观察到电子束辐照会引起发射带的蓝移或新的发射带的蓝移。高能粒子在材料中会产生位移效应,产生大量的点缺陷和团簇。
半导体器件在电子束辐照下退化的主要原因是辐照诱导缺陷的形成,而这些缺陷在文献中被用作自由载流子的陷阱和非辐射复合中心。它会导致材料的电子特性、复合特性以及器件的发光效率发生变化。为了进一步研究辐照能量和电子注量对多量子阱结构性能的影响,研究对GaN基多量子阱结构进行了1.5MeV电子束辐照实验。
同时研究了1.5MeV电子辐照对发光效率、辐射诱导界面态密度和组分变化的影响。通过拟合得到了辐射诱导变化与电子辐照注量之间的定量关系。辐照量子阱的拟合活化能约为33.1meV,比生长态多量子阱提高了约16%。拟合了不同电子注量下GaN基多量子阱的界面态密度,得到了慢衰变寿命与电子注量的对应关系,指数因子为0.1。结果表明,电子辐照引起的再捕获缺陷浓度增加,InGaN/GaN多量子阱中铟的含量在较低电子注量下降低约0.4%,在较高电子注量下增加约1.5%。这项研究对于了解MeV量级电子辐照对GaN基多量子阱器件性能的影响具有重要意义。
于莉媛,主要从事半导体发光器件与集成技术、半导体材料和器件辐照可靠性及照明系统光学设计等研究工作。先后承担了包括国家自然科学基金项目、国家科技部科技人员服务企业行动项目、天津市应用基础与前沿技术研究计划项目等共6项,参与国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目、天津市科技创新专项、天津市科研院所技术开发工作扶持经费项目等共5项。先后在“J. Appl. Phys”、“Chinese Physics Letters”等国内外学术刊物上发表论文20余篇,申请和获得发明及实用新型专利11项。获得“天津市产学研联合突出贡献奖”。
(内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解)