江风益, 刘军林, 王立, 熊传兵, 方文卿, 莫春兰, 汤英文, 王光绪, 徐龙权, 丁杰, 王小兰, 全知觉, 张建立, 张萌, 潘拴, 郑畅达

中国科学：物理学 力学 天文学, 2015, 45(6): 067302. DOI: 10.1360/SSPMA2015-00027.

经过近十年的探索，作者在国际上率先突破了硅衬底高光效GaN基蓝光LED材料生长技术及其薄膜型芯片制造技术，制备了内量子效率和取光效率均高达80%的单面出光垂直结构GaN基蓝光LED，并实现了产业化和商品化，成功地应用于路灯、球炮灯、矿灯、筒灯、手电和显示显像等领域。本文就相关关键技术进行全面系统地介绍。发明了选区生长、无掩模微侧向外延等技术，仅用100 nm厚的单一高温AlN作缓冲层，制备了无裂纹、厚度大于3 µm的器件级GaN基LED薄膜材料，位错密度为5×10⁸ cm^-2。发明了自成体系的适合硅衬底GaN基薄膜型LED芯片制造的工艺技术，包括高反射率低接触电阻p型欧姆接触电极、高稳定性低接触电阻n型欧姆接触电极、表面粗化、互补电极、GaN薄膜应力释放等技术，获得了高光效、高可靠性的硅基LED，蓝光LED（450 nm）在350 mA（35 A/cm²）下，光输出功率达657 mW，外量子效率为68.1%.