嘉興鼎鎵半導(dǎo)體有限公司（簡(jiǎn)稱“鼎鎵半導(dǎo)體”）于2022年1月實(shí)現(xiàn)了首張6英寸高功率深紫外LED外延的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生長(zhǎng)流片，完成了工藝和配方的量產(chǎn)調(diào)試，據(jù)稱為鼎鎵半導(dǎo)體單片100mW以上高功率深紫外滅菌芯片的規(guī)模量產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)的50mW以上的單片高功率深紫外LED芯片的生產(chǎn)成本降低到原有價(jià)格的三分之一，同時(shí)將高功率固態(tài)半導(dǎo)體深紫外DUV激光器光源的研制生產(chǎn)變?yōu)榱丝赡堋?nbsp;

圖1 鼎鎵半導(dǎo)體六英寸氮化鎵深紫外LED外延片

鼎鎵半導(dǎo)體成立于2021年4月，注冊(cè)資本1000萬(wàn)元，是一家以第三代半導(dǎo)體外延片、芯片設(shè)計(jì)制備及相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)為主的企業(yè)，主要產(chǎn)品是以第三代半導(dǎo)體材料為主的GaN紫外光電半導(dǎo)體芯片（深紫外LED芯片）、深紫外探測(cè)器、氮化鎵功率芯片等。

 

由日亞化學(xué)提供UVC-LED芯片，臺(tái)亞半導(dǎo)體（日亞化學(xué)旗下子公司，原光磊科技）提供封裝，方向鎖定在6565UVC-LED，產(chǎn)品功率以60-100mW為主的產(chǎn)品已完成開發(fā)，將持續(xù)優(yōu)化UVC-LED封裝產(chǎn)品設(shè)計(jì)。據(jù)臺(tái)亞半導(dǎo)體表示，預(yù)計(jì)2022年第二季度量產(chǎn)出貨，正式導(dǎo)入市場(chǎng)。
 

目前UVC-LED產(chǎn)品多導(dǎo)入在家電產(chǎn)品中，在消費(fèi)者中接受程度日漸提高。據(jù)臺(tái)亞半導(dǎo)體透露的資料顯示，將持續(xù)開發(fā)多款不同光學(xué)功率效能的產(chǎn)品，主要集中在水殺菌及空氣殺菌處理為主，適用于家電產(chǎn)品市場(chǎng)，產(chǎn)品目標(biāo)鎖定大陸市場(chǎng)。

 

山口大學(xué)、國(guó)立技術(shù)研究所和三重大學(xué)通過(guò)使用濺射和退火形成的模板最小化光猝滅位錯(cuò)，共同合作制造了內(nèi)部量子效率為90%的多量子阱異質(zhì)結(jié)構(gòu)。 據(jù)了解，內(nèi)部量子效率是通過(guò)在不同溫度下進(jìn)行光致發(fā)光測(cè)量得出的，并假設(shè)該效率在絕對(duì)零度時(shí)為 100%。該方法確定了通過(guò)濺射形成基底的樣品的室溫內(nèi)量子效率值為 90%，而對(duì)照僅為 58%。通過(guò)考慮在一定激發(fā)密度范圍內(nèi)的內(nèi)部量子效率，該團(tuán)隊(duì)在包含濺射模板的樣品中發(fā)現(xiàn)了 10 K 的效率平臺(tái)。這一特征表明，在低激發(fā)密度下，非輻射復(fù)合中心要么完全飽和，要么完全凍結(jié)。相比之下，在相同溫度下，對(duì)照樣品中的非輻射復(fù)合中心是活躍的?；谶@一發(fā)現(xiàn)，研究人員得出結(jié)論，使用面對(duì)面退火的 AlN 模板會(huì)降低活性區(qū)域中非輻射復(fù)合中心的密度。

圖2 EXCITATION POWER DENSITY（KW/cm²）

通過(guò)提高樣品溫度，團(tuán)隊(duì)成員確定內(nèi)部量子效率在 400 K 時(shí)高達(dá) 66%，在 500 K 時(shí)高達(dá) 33%（見上圖），并將如此高的值歸因于 400 K 以下非輻射復(fù)合中心的微不足道的熱激活。 之前建立在塊狀 AlN 基礎(chǔ)上的器件具有出色的內(nèi)部量子效率，但由于襯底成本高，因此整體產(chǎn)品成本很高。這一成功突破可以鞏固商用深紫外LED的bang-per-buck增長(zhǎng)。除了降低成本外，使用藍(lán)寶石襯底制造此類發(fā)射器有助于工藝開發(fā)并提高可靠性。 目前該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正計(jì)劃制造和設(shè)計(jì) LED 光提取結(jié)構(gòu)，并優(yōu)化量子阱結(jié)構(gòu)。

 

元旭半導(dǎo)體與美國(guó)硅谷的國(guó)際深紫外LED專業(yè)公司、透明深紫外LED技術(shù)和專利的發(fā)明者—美國(guó)BOLB公司簽訂了《高效率大功率鋁鎵氮深紫外殺毒芯片》的合作開發(fā)戰(zhàn)略協(xié)議，就高效率大功率鋁鎵氮深紫外LED模組的研發(fā)、應(yīng)用產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化等進(jìn)行深入合作。
 

元旭半導(dǎo)體并于近日先后獲批“濰坊市一企一技術(shù)中心”和“濰坊市新型微納襯底芯片重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。

 

北京大學(xué)王新強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)及其松山湖材料實(shí)驗(yàn)室第三代半導(dǎo)體團(tuán)隊(duì)深入合作，通過(guò)在高結(jié)晶質(zhì)量HTA-AlN上設(shè)計(jì)引入3D-2D應(yīng)力調(diào)制層，在以壓應(yīng)力為主的HTA-AlN表面外延制備了一層張應(yīng)力的氮化鋁過(guò)渡層，成功的兼容了壓應(yīng)力壓制裂紋與張應(yīng)力降低表面粗糙度的雙重優(yōu)點(diǎn)。該工作最終在前期團(tuán)隊(duì)制備的4英寸高質(zhì)量HTA-AlN基礎(chǔ)上首次成功實(shí)現(xiàn)了4英寸表面平整無(wú)裂紋高性能UVC-LED外延片。通過(guò)對(duì)外延片及所制備LED芯片的進(jìn)一步性能測(cè)試，如圖(c)-(g)，4英寸UVC-LED外延片/芯片展現(xiàn)出了均勻性優(yōu)異、高單色性、高發(fā)光功率等一系列優(yōu)點(diǎn)。該工作為實(shí)現(xiàn)UVC-LED與傳統(tǒng)藍(lán)光LED工藝的無(wú)縫對(duì)接鋪平了道路，能夠降低制造成本從而推動(dòng)了UVC-LED的普及。

圖3 (a) 4英寸HTA-AlN模板上通過(guò)MOCVD制備的UVC-LED結(jié)構(gòu)示意圖；(b) UVC-LED在MQWs區(qū)域的HAADF-STEM圖像；(c) 方塊電阻分布圖(單位：Ω/sq)；(d) PL波長(zhǎng)分布圖(單位：nm)和(e)應(yīng)變調(diào)制HTA-AlN模板上4英寸UVC-LED晶片的EL照片；(f) HTA-AlN模板上倒裝UVC-LED芯片的EL發(fā)光譜和(g)輸出功率曲線。
 

該工作受到了北京市卓越青年科學(xué)家計(jì)劃、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。

 

武漢優(yōu)煒芯UVLEDTEK紫外消殺模塊經(jīng)湖北省疾病預(yù)防控制中心檢驗(yàn)檢測(cè)研究所證實(shí)經(jīng)UVLEDTEK紫外消殺模塊(1顆燈珠）下5厘米處作用1分鐘，新型冠狀病毒能完全滅活，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)對(duì)新型冠狀病毒（ SARS-CoV-2 C德爾塔株）進(jìn)行消殺認(rèn)證的企業(yè)。

圖4 優(yōu)煒芯UVLEDTEK紫外消殺模塊檢測(cè)報(bào)告

此前，武漢優(yōu)煒芯旗下的子公司湖北優(yōu)煒芯紫外LED產(chǎn)業(yè)基地在湖北鄂州葛店開發(fā)區(qū)開工奠基！該項(xiàng)目總投資10億元，其中一期建設(shè)用地50畝，計(jì)劃投資5億元，主要進(jìn)行紫外LED產(chǎn)業(yè)芯片、紫外LED器件封裝及紫外LED模組建設(shè)。該產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目全部建成達(dá)產(chǎn)后，將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)半導(dǎo)體核心芯片、封裝器件和模組。可實(shí)現(xiàn)芯片線產(chǎn)能年產(chǎn)10萬(wàn)片、器件封裝產(chǎn)能年產(chǎn)225KK、模組年產(chǎn)60KK，年產(chǎn)值預(yù)計(jì)可達(dá)8億元。”

 

中科潞安負(fù)責(zé)的山西省科技重大專項(xiàng)“氮化鎵基高效深紫外LED芯片技術(shù)”項(xiàng)目完成了預(yù)期指標(biāo)，取得關(guān)鍵技術(shù)突破。據(jù)了解，該項(xiàng)目主要是系統(tǒng)研究氮化鋁模板材料的制備工藝，提出了高效P型摻雜新方法，突破了極化誘導(dǎo)摻雜、濺射退火氮化鋁模板和基于芯片微納結(jié)構(gòu)的高效光提取等關(guān)鍵技術(shù)，深紫外LED芯片的出光效率大幅提升。經(jīng)第三方檢測(cè)，制備的深紫外LED燈珠發(fā)光波長(zhǎng)小于275nm，內(nèi)量子效率達(dá)到48.13%，光功率達(dá)到46.39mW，實(shí)現(xiàn)了深紫外LED芯片、燈珠及應(yīng)用產(chǎn)品批量化生產(chǎn)和銷售。 

圖5 中科潞安“晉芯守護(hù)”品牌消殺系列展品

據(jù)了解，公司旗下“晉芯守護(hù)”品牌深紫外LED殺菌消毒技術(shù)和產(chǎn)品均已取得省衛(wèi)健委頒發(fā)的衛(wèi)消證完成市場(chǎng)準(zhǔn)入，已經(jīng)在上海華鑫證券辦公樓、鄭州冷鏈物流監(jiān)管倉(cāng)庫(kù)、山西中醫(yī)藥大學(xué)、長(zhǎng)治市第三人民醫(yī)院、長(zhǎng)治公交集團(tuán)、長(zhǎng)治市高新區(qū)管委會(huì)辦公樓、長(zhǎng)治東站高鐵站、長(zhǎng)治機(jī)場(chǎng)新航站樓等不同的公共場(chǎng)所應(yīng)用，涉及中央空調(diào)管網(wǎng)、室內(nèi)空氣、電梯按鍵、飲水凈水裝置、物流冷鏈包裹等消毒。此外，北京冬奧會(huì)期間，中科潞安供應(yīng)了3臺(tái)智能消毒機(jī)器人、8臺(tái)包裹消毒機(jī)、15臺(tái)空氣消毒機(jī)，“晉芯守護(hù)”助力冬奧會(huì)疫情防控。