2018年10月23-25日,由國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CSA)、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CASA)與深圳市龍華區(qū)政府聯(lián)合主辦的第十五屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇(SSLCHINA 2018)暨2018國際第三代半導(dǎo)體論壇(IFWS 2018)在深圳會(huì)展中心舉行。
10月24日下午,“固態(tài)紫外器件技術(shù)”分會(huì)如期舉行,分會(huì)重點(diǎn)關(guān)注以氮化鋁鎵、氮化鎵為代表的紫外發(fā)光材料,以碳化硅、氮化鎵為代表的紫外探測材料,高效量子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及外延,以及發(fā)光二極管、激光器、光電探測器等核心器件的關(guān)鍵制備技術(shù)。
美國Crystal IS.聯(lián)合創(chuàng)始人Leo SCHOWALTER,中科院半導(dǎo)體研究所研究員、中科院半導(dǎo)體照明研發(fā)中心副主任王軍喜,華中科技大學(xué)教授陳長清,北京大學(xué)副教授許福軍,三重大學(xué)助理教授永松謙太郎,中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員孫錢,廈門大學(xué)教授黃凱,中南大學(xué)教授汪煉成,南京大學(xué)蘇琳琳等中外同行專家?guī)砭蕡?bào)告,并分享各自的最新研究成果。廈門大學(xué)教授康俊勇,中科院半導(dǎo)體研究所研究員、中科院半導(dǎo)體照明研發(fā)中心副主任王軍喜共同主持了本屆分會(huì)。
紫外光在人類生活中扮演著重要的角色,包括激光設(shè)備、光刻機(jī)和滅菌機(jī)等,其中聚光透鏡是許多紫外設(shè)備的重要組成部分之一。傳統(tǒng)的光學(xué)紫外透鏡主要依靠光折射來實(shí)現(xiàn)波前整形,即紫外光通過光學(xué)介質(zhì)傳輸,達(dá)到所需的相位補(bǔ)償,缺點(diǎn)是制造成本較高、體積較大。這不利于紫外納米光子學(xué)往微型化和高密度融合趨勢的發(fā)展。等離激元平面結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光的振幅、偏振和相位控制,實(shí)現(xiàn)特殊光學(xué)功能,如超透鏡、全息圖、波過濾器、起偏器等。然而,基于金屬的等離子體基元在紫外光區(qū)由于高焦耳損耗而使其效率較低。高折射率介電材料,如硅(Si)、氧化鈦(TiO2)和氮化鎵(GaN)已有報(bào)道,分別用于近紅外和可見光譜區(qū)域。但即使對(duì)于寬帶隙TiO2、GaN,在紫外光區(qū)特別是深紫外光區(qū)吸收損失仍然較大,導(dǎo)致效率低。目前尚無關(guān)于介質(zhì)材料的紫外超透鏡報(bào)道。
中南大學(xué)教授汪煉成分享了基于寬禁帶AlN的紫外光功能結(jié)構(gòu)和器件的研究成果,包括基于氮化鋁(AlN)超構(gòu)表面的紫外光功能結(jié)構(gòu):紫外透鏡,紫外光分束器,和紫外反射鏡。基于氮化鋁(AlN)納米柱陣列結(jié)構(gòu)的紫外超透鏡,實(shí)現(xiàn)對(duì)UVC (244nm)、UVB (308nm)和UVA (375nm)波長的聚焦功能,相應(yīng)的聚焦效率分別為40.1%、41.9%和29.1%。氮化鋁(AlN)納米柱的高度為600nm,長度為60-80nm,寬度為20-40nm,周期為100nm[1]。基于在軸,離軸面內(nèi),離軸面外的聚焦設(shè)計(jì),可潛在實(shí)現(xiàn)任意圖形,不同波長的紫外光聚焦圖案,即紫外光分束器。設(shè)計(jì)了紫外基于氮化鋁(AlN)納米柱陣列結(jié)構(gòu)的紫外超構(gòu)反射鏡。
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