用于日盲光通信的高效DUV微型LED和新型光电探测器的开发

三五族氮化物半导体材料，包括氮化镓，氮化铝，氮化铟及其它们的合金，以其独特的直接带隙半导体特性和从0.6eV到6.2eV连续可调禁带宽度特点，非常适用于光电材料与器件的应用开发和研究。基于此，它们可以用于制备各种光电子器件，包括发光二极管，半导体激光器和半导体探测器等。然而，目前AlGaN基深紫外LED电光转换效率不足10%。

此外，传统紫外探测器主要产生单一方向流动的光电流，其探测功能和形式受到限制。为解决上述瓶颈，进一步提升紫外光电器件性能并拓展其光电功能。

近日，第九届国际第三代半导体论坛（IFWS）&第二十届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA）于厦门召开。期间，“氮化物半导体固态紫外技术”分会上，中国科学技术大学孙海定教授做了“用于日盲光通信的高效DUV微型LED和新型光电探测器的开发”的主题报告，分享了最新研究成果。

课题组通过实现对AlGaN薄膜和纳米线结构的可控外延生长以及新颖的发光和探测器件结构设计与制备，获得器件的高效光电/电光转换效率，并实现了在日盲紫外光通信中的应用。报告总结了（1）通过制备microLED并优化器件结构和制备工艺（侧壁钝化工艺，几何形貌和器件周长比，器件尺寸大小及侧壁斜切角，器件阵列等），提升紫外microLED的器件发光效率并体现出它们相较于传统大尺寸器件在高速日盲紫外光通信中的应用优势；（2）利用AlGaN/GaN纳米线比表面积大优势和纳米线表面修饰和结构优化，实现双极性光电流探测，用于双通道加密日盲紫外光通信等应用等。

审核编辑：刘清