本報(bào)訊 (記者 郭詩夢(mèng))3月25日,記者從西安交通大學(xué)獲悉:該校電信學(xué)部副教授李強(qiáng)團(tuán)隊(duì)研制出氮化硼深紫外光電芯片,經(jīng)教育部科技查新工作站查新,為全球首款。該芯片的成功研發(fā),對(duì)深紫外固態(tài)光源應(yīng)用于殺菌消毒、紫外固化、紫外光通信等領(lǐng)域有重要意義。這一研究成果已在國際權(quán)威期刊《先進(jìn)科學(xué)》上發(fā)表。
氮化硼是一種超寬禁帶半導(dǎo)體材料?;诘鸩牧系纳钭贤獍l(fā)光器件,由于材料摻雜困難,難以形成有效發(fā)光復(fù)合結(jié)構(gòu)。這一直是全球重大的科學(xué)和技術(shù)難題。在此之前,全球還未有直接外延生長氮化硼的同質(zhì)結(jié)深紫外發(fā)光芯片。
經(jīng)過3年多的科研攻關(guān),李強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在1400攝氏度的超高溫環(huán)境下,破解了材料摻雜難題。科研人員以物理加化學(xué)的方式在薄膜內(nèi)摻雜其他元素,形成有效的帶電載流子,制備出完全具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的同質(zhì)結(jié)深紫外發(fā)光芯片。其核心技術(shù)已申請(qǐng)國家發(fā)明專利。
該款光電芯片還實(shí)現(xiàn)了發(fā)射波長在300納米以下的深紫外光。太陽光中波長小于300納米的光在穿過地球大氣層時(shí),會(huì)受到大氣臭氧層的吸收,幾乎無法抵達(dá)地球表面。過去的研究中,國內(nèi)外科研人員都是基于氮化鎵和氮化鋁材料體系實(shí)現(xiàn)深紫外的發(fā)光芯片。
李強(qiáng)表示:“我們研發(fā)的氮化硼深紫外光電芯片,已驗(yàn)證可發(fā)射261納米至300納米波長的紫外光。這是全球首次利用摻雜后的氮化硼作為深紫外發(fā)光器件的主體材料,為深紫外光電器件提供了一種全新的材料體系,也為后續(xù)半導(dǎo)體型更短波段深紫外發(fā)光器件的研制提供了新的方向?!?/p>
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