LED通用照明進入到規模性爆發的關鍵時期，進一步提高LED的發光效率和降低LED的制備成本仍然非常重要。目前，在外延方法、能量轉換效率、熱能管理、生產設備和工藝過程控制方面，LED仍有大幅提升空間。材料與裝備技術對于LED性價比的提升至關重要，也是LED照明市場獲得發展的關鍵推動力。
在今年一年一度的半導體照明國際盛會--第十三屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA2016）期間。在 “材料與裝備技術分會”聚攏了該領域一大批國際專家和企業家，暢談產業核心材料及重大裝備新進展，聚焦國產化裝備及材料新進展。分會主持由中科院半導體研究所研究員、中科院半導體照明研發中心副主任王軍喜和佐治亞理工大學教授Russell Dupuis共同擔任。
會上，來自北方華創微電子裝備有限公司董博宇分享了“磁控濺射AlN薄膜在LED、MEMS和HEMT領域中的應用”主題報告。
他表示，北方華創公司根據多年來在物理氣相沉積（PVD）領域的豐富經驗，成功開發出了應用于2英寸~6英寸的AlN薄膜沉積設備。
在LED領域，AlN緩沖層的加入，可以有效提升LED器件的光電性能、提高MO設備產能和降低生產成本。利用磁控濺射的原理，在襯底材料上制備目標厚度的高品質的AlN薄膜，根據SEM、XRD和AFM測試結果，AlN薄膜結構為沿C軸的柱狀生長，結晶品質高，表面光滑平整。
在AlN表面外延生長GaN后，其GaN表面非常光潔，GaN FWHM的（002）/（102）可以達到90/140arcsec；通過對LED芯片TEM的觀察和分析，我們發現GaN與AlN界面處的原子結合排布比較規則，GaN外延和MQW的生長過程中位錯較少，原子排布整齊有序，這些均有利于減少器件的漏電流和提高器件的壽命；制備的LED器件性能較無AlN緩沖層的制程相比，亮度提升1-4%、Vf下降0.05V、Vr提升50%以上，ESD結果提升30%以上。
董博宇透露，目前設備在中國大陸和臺灣LED市場得到的廣泛的應用。UV領域的使用也有了初步的結果，北方華創AlN 已經在UVA領域獲得應用，在UVB和UVC領域正在優化過程中。
在MEMS領域，由于AlN具有良好的壓電性能，可用于制備體聲波器件，如諧振器、濾波器、雙工器及麥克風等。北方華創利用集AlN、metal和preclean為一體的α機臺，與相關科研院所及企業合作，制備出了有諧振信號的器件，器件性能正在優化中。
在HEMT領域，AlN緩沖層的加入，可以有效減緩GaN與Si襯底的晶格及熱應力失配，提升GaN的晶體質量，減少位錯密度，提升產能，減低器件成本。目前，北方華創正在全力開發Si基PVD AlN工藝，AlN（002）的FWHM由2.8°@200nm優化至0.6°@200nm。
