由中村修二(Shuji Nakamura)领导的研究团队最近研制出新型氮化镓(GaN)生长技术。该技术可用于制造性能改良或具备新的性能特性的新型薄膜,据称能使GaN器件的发射效率提高两倍,达到200流明/W。中村修二此前曾发明基于氮化镓的蓝光LED和激光,被称为“蓝光LED之父”。
研究团队验证了该技术的多种优势,如高发射效率、宽范围颜色发射、偏振光发射、高迁移率、P型GaN器件和较低功耗。
中村修二的团队成功地在以前不能用的GaN六角型棱柱结构的晶体平面上生长出GaN晶体层。当今的GaN器件只能在六角型棱柱的基面C平面上生长。以这种晶体方向生长的薄膜可以发生电极化,所导致的电场扰乱了电子和空穴的有效结合。这限制了GaN器件的性能。
作为对比,生长于无极或半极化平面上的薄膜与C平面相对垂直或成一角度,不会产生电场或显著减少电场,因此使电子和空穴能更有效地结合。但在无极或半极化平面上生长的GaN薄膜有望比当前的C平面器件展现出更佳性能。但在这些平面上生成的薄膜有粗糙的表面及许多缺陷,使它们无法发挥作为电子器件而具备的功能。
中村修二的团队成功地在新平面上生长出光滑的缺陷较少的薄膜。与此生长技术相关的专利已有12项正在申请。该薄膜生长技术涉及现有的横向外延过生长技术,但具体细节没有被披露。
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