文献综述
本课题的现状及发展趋势：
进入21世纪以来,Al(In)GaN 基UV - LED领域迅猛发展, 日新月异, 向着短波长和高功率两个目标不断前进, 国外已经有相关的UV - LED产品投放市场。美国国防部发起了半导体紫外光源计划SUVOS, 重点研究 280~ 340nm的UV - LED和LD,日本开展了21世纪照明工程, 努力提高UV -LED的性能,以激发RGB荧光粉实现下一代白光LED。我国也于2003年6月启动国家半导体照明工程,把UV- LED 的研究工作作为了其中一个重要的内容。国内UV - LED的研究工作起步较晚, 当前这方面的报道很少, 研究结果局限在365nm~ 400nm近紫外范围内。[2]
日本凭借其在蓝光LED领域的先发优势,在UV-LED方面的进展举世瞩目。尤其是日亚公司,在365nmUV-LED的研究上遥遥领先；美国在深紫外的研究方面领先,但是近年已经被日本超越；我国台湾和韩国起步相对较晚,在该领域也取得了一些进展；国内在该领域近年来发展很快。与蓝光不同,目前紫外LED正处于技术发展期,在专利和知识产权方面限制较少,有利于占领、引领未来的技术制高点。国内在紫外LED的装备、材料和器件方面都有了一定的积累,目前正在积极的向应用模块发展。在UV-LED形成大规模产业之前,还需要国家的引导和支持,以便在核心技术方面取得先机。[3]-[4]
未来主要研究目标是研究高质量的深紫外材料外延生长技术；高Al组分AlGaN材料生长技术和掺杂技术；深紫外LED结构设计；波长300nm以下LED器件芯片制作工艺和封装技术；面向医疗、杀菌和净化应用领域的紫外光源模块开发和应用。[1]需解决的技术难题是蓝宝石衬底上高质量AlN模板的MOCVD外延生长；AlGaN量子阱的发光机制研究与结构控制技术；P型高Al组分AlGaN掺杂技术研究；紫外LED出光效率提高技术；深紫外LED的器件工艺和封装技术；深紫外LED的应用模块研制等。北京大学张国义研制了380 ~405nm近紫外LED,波长401nm的器件, 20mA下功率超过4.1mW。此外, 中科院半导体研究所、清华大学、西安电子科技大学，电子科技大学等单位也正致力于紫外LED研究。[7]
本课题的价值：
二十世纪九十年代以来, 采用金属有机化学气相沉(MOCVD )的方法, GaN 基蓝绿光LED取得了突破性的进展, 目前高亮度蓝绿光LED已经商业化, 在景观照明、大屏幕背光源、光通讯等领域都显示了强大的潜力, 白光LED固态照明更是如火如荼, 正引发第三次照明革命。[6]随着LED发光波长的变短, GaN基LED有源层中Al组分越来越高, 高质量AlGaN材料的制备具有很大难度, 一方面是MOCVD 生长过程中晶格失配大、反应复杂难以控制等技术因素, 另一方面是带隙变宽后掺杂和激活效率低等基本物理问题。AlGaN材料造成UV - LED量子效率和功率都很低, 成为了UV-LED发展的瓶颈, 是当前急需解决的问题。[8]-[9]随着可见光领域的日趋成熟, 研究人员把研究重点逐渐向短波长的紫外光转移, 紫外光在丝网印刷、聚合物固化、环境保护、白光照明以及军事探测等领域都有重大应用价值。随着紫外LED 的发光功率的提升和成本的下降，未来紫外LED的应用会更加广泛，比目前的蓝光LED更加突出，将成为本世纪最具影响力的半导体产品之一。[1]
参考文献：
[1]魏同波,王军喜,闫建昌,李晋闽.AlGaN基UV-LED的研究与进展[J].功能材料与器件学报,2007(01):95-100.
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