Í nýjasta tölublaði SCIENCE CHINA Materials birti teymi Liu Jianping' frá Suzhou Institute of Nanotechnology and Nano-Bionics, kínverska vísindaakademían framfarir rannsókna á GaN-byggðum grænum leysidíóðum (LD).
Greinin notar ýmsar sjónmælingaraðferðir til að einkenna uppbyggingu og flís græna LD. (Greinarupplýsingar: Tian, A., Hu, L., Li, X. o.fl. Bældu mjög mögulega ójafnvægi og frammistöðubætingu á c-plane InGaN grænum leysidíóðum. Sci. China Mater. (2021). https:// doi.org/10.1007/s40843-021-1804-x)
(A) Uppbygging tækis (b) Uppbygging þekjulaga
(C) Skýringarmynd af ljósdreifingu græna LD hornrétt á pn mótum
Lýsingarniðurstöðurnar sýna að þegar örvunaraflsþéttleiki er 7 W cm-2, þá er ljósljós hálfhæðarbreidd við 300 K 108 meV, og þegar straumþéttleiki er 20 A cm-2 er rafljómunarhálfhæðarbreidd 114 meV. Þessar Rannsóknarniðurstöður sýna að einsleitni mögulegrar orku hefur verið bætt verulega. Jafnframt gildið σ, sem einkennir dreifingarbreidd staðbundins ástands sem fæst úr ljósljómunarprófun með breytilegu hitastigi, og E0-gildi halaástands staðbundins örvunarbands sem fæst úr ljósljómunarprófinu með tímaupplausn, eru mjög lítil, sem bendir ennfremur til þess að hugsanleg orkujafnvægi sé mjög mikil. góður. Vegna stórbættrar hugsanlegrar orkujafnvægis hefur grænni LD flís náðst með hallanýtni upp á 0,8 W A-1 og úttaksljósafl upp á 1,7 W.
(A) EL litróf undir mismunandi straumþéttleika (b) framleiðsla af grænum LD
Að auki greindi Liu Jianping teymið einnig frá rannsóknarniðurstöðum GaN bláum leysigeisla á fjórðu Wide Bandgap Semiconductor Academic Conference þann 8. nóvember 2021. Byggt á fyrri vinnu, með notkun flip chip tækni og lágt hitauppstreymi umbúða uppbyggingu , sjónúttaksstyrkur bláa leysisins sem vinnur stöðugt hefur verið aukinn til muna. Hitaviðnám pakkans er 6,7 K/W og sjónaflið sem stöðugt vinnur nær 7,5 W.
Straum-sjónafl-spennumynd af bláa leysinum þróað af Liu Jianping's við Suzhou Institute of Nanotechnology
Við höfum tekið eftir því að nýlegar rannsóknir á GaN-undirstaða leysir halda áfram að hitna og það eru stöðugar skýrslur um tengda þróun. Í mars á þessu ári náði teymi Kang Junyong og Li Jinchai frá Xiamen háskólanum og San'an Optoelectronics byltingarkenndum árangri í sameiginlegu tæknirannsóknarverkefni. Hönnun og framleiðsla á ofur-8 vöttum InGaN bláum leysigeislum hefur náð alþjóðlegum stöðlum. Niðurstöðurnar voru birtar í tímaritinu Optics and Laser Technology
Í ágúst þróaði teymi vísindamannsins Zhao Degang frá State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics Institute of Semiconductors of the Chinese Academy of Sciences bláa leysir sem byggir á gallíumnítríði (GaN) með stöðugu úttaksafli. 6 W við stofuhita. Niðurstöðurnar voru birtar í Journal of Semiconductors (greinaupplýsingar: doi: 10.1088/1674-4926/42/11/112801).
Rannsóknaruppsveiflan stafar af hröðum og stöðugum vexti GaN leysirmarkaðarins, sem er farinn að vera mikið notaður á mörgum sviðum eins og skjá, geymslu, her, læknisfræði, tækjabúnað, skemmtun, steinþrykk og prentun. Hins vegar eru GaN leysir erfiðir í framleiðslu og hafa stórar tæknilegar hindranir. Vörurnar hafa verið undir stjórn nokkurra alþjóðlegra stórfyrirtækja í langan tíma og eru þekktar sem gimsteinninn í krúnunni. Tæknilegir erfiðleikar fela aðallega í sér: hágæða undirlagsefni, hágæða epitaxial mannvirki, hágæða óómískar snertingar og klofnun á frumeindakristal.
Umsóknarkvarði og flokkun á alþjóðlegum lasermarkaði
Ef tekið er hágæða undirlagsefni sem dæmi, þarf að undirlagið sé efni með lítinn gallaþéttleika. Í samanburði við önnur GaN tæki hafa GaN-undirstaða leysir ströngustu kröfur um kristalgæði, vegna þess að núverandi þéttleiki GaN leysira er hundrað eða jafnvel þúsund sinnum meiri en venjulegra tækja. Þess vegna, ef það eru háþéttni gallar af liðfæringum í efninu, mun lekaleið myndast sem leiðir til hraðrar bilunar í tækinu.
Hefðbundin aðferð er að beita leysibyggingunni á GaN einkristalla undirlaginu og undirbúa síðan hálfleiðara leysirinn. Sem stendur er Sumitomo Electric, heims'framleiðandi GaN einkristallað hvarfefni, einnig mikilvægur samstarfsaðili Nichia og hefur verið sett á strangt viðskiptabann vegna mikilvægrar hernaðarnotkunar.
Sem betur fer, á undanförnum árum, hafa helstu innlendir undirlagsframleiðendur, fulltrúar Suzhou Navitas og Dongguan Zhonggal, tekið hröðum framförum í þróun hágæða GaN einkristalla undirlags. Þéttleiki fráviks Navitas vara hefur náð 104cm-2. , Að ná háþróaða stigi heimsins', í grundvallaratriðum leysa vandamálið þar sem GaN leysir undirlagsefni eru"fast" af erlendum löndum.
að lokum
Nichia stjórnar enn núverandi GaN leysirmarkaði með mikla afl, á meðan Sharp og Osram eru'heimsins almennir birgjar lítilla og meðalstórra GaN leysigeisla. Ef landið mitt vill komast inn á þennan markað þarf það að auka fjárfestingu í verkfræði og iðnvæðingu, og leitast við að sigrast á vandamálum og erfiðleikum iðnvæðingar, til að brjótast algjörlega í gegnum alþjóðlega einokunina og gera sér raunverulega grein fyrir staðsetningu GaN-undirstaða leysigeisla.
