引言
深紫外线光源在我们的日常生活中发挥着至关重要的作用，它在消毒、任何个人电子设备生产中的紫外线固化和生物化学传感等方面的广泛应用。今天，主要的技术仍然依赖于汞灯，而汞灯对环境和人类健康都有危害。在此背景下，人们一直致力于开发基于AlGaN合金的深紫外led，这是半导体深紫外led所选材料。【设备】【设备】【】【半导体】
一般来说，LED器件的电流注入有两种方案：垂直和横向。与横向方案相比，垂直方案具有许多优点，如均匀的电流注入、芯片尺寸的优良可扩展性和简单的封装过程。均匀的电流注入对于激光器件也是至关重要的。尽管如此，实现垂直AlGaN深UVled仍然是一个挑战；迄今为止，AlGaN深紫外线led的大多数设备演示都是通过横向电流注入。【晶圆清洗设备制造厂家】【】【】【兆声清洗设备】
实验
为了缓解这一挑战，为了获得高质量的AlGaN器件层30-36，已经开发了各种方法，如低温（LT）/高温（HT）AlN层、外延横向过度生长（ELO）-AlN AlN层、AlGaN超晶格（SLs）和分级AlGaN AlN层。然而，这种方法需要使用复杂和耗时的基质模式过程或生长过程。此外，为了获得高质量的器件层，还需要几个μm厚的纤维层。在这种方法中使用的Te厚的、绝缘的橡胶层只能导致横向注射AlGaN深紫外线led。【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备】【KOH腐殖清洗机】
垂直AlGaN深紫外led的另一种途径是使用纳米线结构。然而，AlGaN纳米线深紫外led的制造仍是一个问题。这主要是由于纳米线之间存在间隙。例如，由于间隙的存在，需要进行一定的平面化。传统上，这是通过聚合物反fll来完成的。然而，常用的聚合物对深紫外光吸收较强，并在深紫外光照明下降解。理想的选择是采用AlGaN深紫外LED技术，该技术结合了纳米线（例如，更好的应力松弛）和脱毛器（例如，制造兼容的器件制造工艺）的优点。【】【RCA清洁设备】【设备】【晶圆清洁设备】
图1。(a)使用纳米线基模板在硅衬底上的AlN脱底层的生长示意图。在纳米线生长过程中所采用的(b) RHEED模式。（c，d）在AlN脱毛层生长过程中，分别沿<1120>方向和<1100>方向进行的RHEED模式。Te箭头参照2×6 RHEED重建。
结果和讨论
本文描述了AlN脱毛层的MBE生长和表征。结构示意图如图1a所示，一开始是薄的（1-2nm）AlN层，然后是薄的（50-100nm）氮化镓纳米线层。图1b显示了氮化镓纳米线生长过程中的回流高能电子折射（RHEED）模式。可以看到规则排列的点，表明一个三维（3D）生长。从自组织氮化镓纳米线中观察到的RHEED特征与弧不同，这表明由于使用了薄的前线AlN层，纳米线相对于衬底的垂直排列得到了改善，AlN脱毛层的开始导致RHEED模式从斑点过渡到条纹。Te Al-rich增长条件的存在通过以下观察：(1)Al快门打开和关闭测试，其中关闭Al快门导致RHEED强度的增加和打开铝快门导致强度下降；(2)RHEED的观察生长过程中×6重建（图1c，d），表明存在Al附加层49,50。这种RHEED模式也反映了AlN脱毛层是铝极性的。此外，狭窄、明亮和有条纹的RHEED图案表明了一个高度光滑的表面。【湿法制程】【】【英思特】【半导体】
图2a显示了生长AlN脱层的光学图像，可以看到光学光滑的表面。用扫描电镜（SEM）进一步检测了生长后的AlN脱毛层的Te表面。Te图像是以45°的倾斜角度拍摄的。图2b显示了一个典型的扫描EM图像，突出了一个非常光滑的表面。图2b中的Te插图显示了显示横截面的扫描电镜图像，Si衬底、氮化镓纳米线层和AlN剥离层清晰可见。用原子力显微镜（AFM）进一步检测了Te表面。一个典型的AFM图像如图2c所示。对于这种AlN脱毛层，可以获得约0.4 nm的均方根（RMS）粗糙度，这与在蓝宝石和AlNon-蓝宝石模板51上生长的典型金属极性AlGaN薄片相当。与我们之前的研究相比，均方根值的粗糙度也有了显著的改善。【】【马来西亚戈尼干炎装备】【兆声清洗】【湿法刻蚀】
图2。(a)显示随着生长的AlN剥离器表面的光学图像。随着生长的AlN提取器的(b)扫描电镜图像。插图：一个突出显示横截面的图像。(c)作为生长的AlN脱毛器表面的AFM图像。Te图像大小为10μm×10μm。(d)由氢氧化钾显示蚀刻的AlN脱毛层表面的扫描电镜图像。Te虚线表示六边形形状和六边形的网络。
结论
在这项工作中，我们演示了在Si上的垂直AlGaN深紫外led。这种器件是在一个特殊的AlN纤维层上，在纳米线模板的帮助下形成的。由于Si在深紫外范围内是一种不错的反射载体，这种垂直器件是垂直半导体深紫外led的低成本解决方案，以及原位集成到其他电子器件的潜在好处，适用于低功耗应用。通过优化电掺杂，有望进一步提高这类器件的电气性能；通过优化p-接触和采用更复杂的器件设计，如使用量子阱和电子阻挡层，可以预期进一步提高光输出功率。【】【湿法设备制造厂家】【rca清洗设备】【马兰戈尼干燥设备】【】
更吸引人的是，由于AlN bufer层的厚度非常薄，它可以很容易地通过化学湿法蚀刻去除(纳米线也是如此，因为MBE生长的纳米线的侧壁是n-极性的，例如，Ref。61)，它允许将生长在顶部的器件结构转移到其他载体晶片上，以实现垂直的AlGaN深紫外led，具有较高的电气和光学性能。因此，这项工作为高性能垂直半导体深紫外led提供了一条实用的路径。【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备制造】【晶圆清洗设备制造厂家】
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