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动力与机械学院研究生紫外LED芯片研究成果入选ESI高被引论文并在深紫外器件取得新进展

时间:2019年11月20日 发布者: 来源: 查看次数:

(通讯员:徐浩浩)紫外光通信可用于军事保密通信。发光波长小于285纳米的深紫外光在自由空间光通信上具有独特的优势。由于太阳发射的深紫外光被地球平流层中的臭氧层吸收,因此,深紫外光可用于建立高层大气卫星间高保密自由空间光通信链接。此外,深紫外光在空气中的散射强烈,可以在地面上建立非视距的光通信链接,具有抗干扰能力强、保密性高、无需跟踪瞄准等优点。然而目前所用的深紫外光源(汞灯)的调制带宽较低,极大限制了上述通信链接的性能,研制高性能紫外LED芯片是实现高速紫外光通信的关键。


在周圣军老师指导下,机械系博士生胡红坡利用溅射AlN成核层/蓝宝石图形衬底模板实现异质外延生长缺陷控制,降低AlGaN外延材料的位错密度,使紫外LED芯片的外量子效率效率提升30% (Sci. Rep. 2017, 7, 44627)。在此基础上,硕士生徐浩浩利用铝(Al)原子和镓(Ga)原子最外层电子数相同这一特性,通过等电子Al掺杂在GaN晶格中产生的局部应变,抑制了位错的产生和增殖,进一步降低了GaN外延层的位错密度,提升了紫外LED芯片的光电性能,研究结果发表在Applied Surface Science 471 (2019) 231,该论文入选ESI高被引论文。近日,硕士生赵杰和博士生胡红坡采用高温MOCVD设备在溅射AlN成核层/蓝宝石图形衬底模板上外延生长AlN薄膜,通过改变溅射AlN成核层的厚度调控AlN薄膜中的张应力,在两英寸蓝宝石衬底上外延生长出高晶体质量、无裂纹的AlN薄膜,并以此为模板制备出发光波长为270纳米的深紫外LED芯片,研究结果发表在Nanomaterials 9 (2019) 1634

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硕士生赵杰已发表第一作者SCI收录论文3篇,获授权中国发明专利一项;硕士生徐浩浩发表SCI收录论文3篇(导师第一作者本人第二作者),其中一篇论文入选ESI高被引论文;博士生胡红坡从事MOCVD设备与氮化物外延生长技术研究,已发表SCI收录论文6篇,获授权中国发明专利一项。武汉大学动力与机械学院和水力机械过渡过程教育部重点实验室分别为上述论文的第一作者和通讯作者单位。


(文章来源:动力与机械学院)

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