AIN可望使LED照明技术得以突破
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ＡＩ 可望 使 Ｌ Ｄ照 明技术得 以突破 Ｎ Ｅ
直径 ２ 英寸 Ａ Ｎ衬底研制成功和 Ｌ Ｄ技术的发展 （ １ Ｅ 可在同质衬底上 生长掺杂外延层） 将使Ⅲ族氮化物工艺进入一个新时代 。 ２０ 年 ５ １ ０６ 月 ８日出版 的著名科学杂志 《 然》报道 ：日本 Ｎ Ｔ 出了迄今波长最短的 自 Ｔ制 ＬＤ Ｅ ，该公司用 ｓ 和 Ｍ 分别作 ｎ ｉ ｇ 型和 Ｐ型掺杂剂 ，制 出了 ＡＮ Ｐ Ｎ Ｌ Ｄ（ １ Ｉ 型 Ｅ 在此 以前 ，研 究人员还未能 “ 精确地 ”研制 出满足 Ｌ Ｄ Ｅ 器件要求的 Ｐ型和 ｎ Ａ Ｎ ，该器件发射波长为 型 １） ２ ０ｍ（ １ｎ 但其发光效率还很低且工作电压很高 （５ ）。 ２ Ｖ ） 这为开发极短波长器件迈 出了关键一 步 ，可制出光谱的深紫外波段 的发光和探测器件。 Ａ Ｎ质硬而 易碎裂 ，是 一种 绝缘 材 料 ，其熔 点是 ２０ ￣ １ ２０Ｃ，沸 点 ２ ３ ℃ ，长 期 制不 出有 ５７ 用 尺寸 的单 晶材 料 。 ＮＴ Ｔ 所制出的 ２ ０ｍＬＤ ｎ Ｅ 可望用于水和空气提纯系统， 目前面临的问题是要提高器件转 １ 换效率和输 出功率 （ 已制成的器件输出功率仅为 ００ Ｗ） ．２ 。降低材料 中的位错密度是解决 这一问题最有效途径 。Ｎ Ｔ所制 Ｌ Ｄ是用 Ｓ Ｔ Ｅ ｉ Ｃ衬底，两种材料之间的晶格失配导致位错密 度高达 １’ Ｉ 。如采用 （ ０Ｃ１ Ｉ － 同质 ）ＡＮ 衬底，则可大幅度降低外延材料 中的位错密度。美国 Ｉ
工艺。
另 一碳 薄膜 的竞 争 者是量 子 点 。 国 Ｃｅ ｓｎ大 学 的化 学家 首 次研 制 出碳量 子 点（ 美 ｌｍ ｏ ＱＤ） ，
将它用某种聚合物包裹并暴露于光线下就可发 出明亮的辉光，像个小灯泡，只要光源还在 ， 这 量子 点 的辉光 就继 续 ：这 就找 到 了一种 新 的纳米 发光 材料 ，它会 有 多种 应 用 。 带隙接近 １ ｅ ． Ｖ的材料，例如 Ｇ Ａ 和 Ｃ Ｔ ，有较高的 （ ５ ａｓ ｄｅ 光伏 ）理论转换效率 。最近， Ｊ Ｕ 宣 称 ，已制 出光 电转 换效 率大 于 ５％的 ３ 和 ５ Ａｓ 伏功 率 转 换器 ，这 一记录 是 ＤＳ ０ Ｖ ＶＧａ 光 用 激光 器发 出 的光转 换 为 电功率 的记 录 。 薄膜光伏材料比晶体材料便宜， 但一般说来效率较低，但为生产低成本 电力， 还得采用 薄膜材料， 因为每瓦电力的成本比转换效率更重要； 面太阳电池组件的成本要占系统总安装 成本的 ４％＂５￣。更多的研究开发工作会让化合物光伏工业 占有更大 的市场 。 ０ － ０ｏ － ／ （ 邓志 杰 摘译 ）
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２０ 年 第 １ 期 ０６ ０源自个 ＣＧ Ｉ Ｓ电池转换效率为 ｌ． ％ （ ２ ８ 用掺杂 Ｚ Ｏ为衬底 ） ９ ｎ 。 聚合 物太 阳 电池 可 降低太 阳 电池 （发 电” 本 ，可望从 目前 的 ２ ￣ ５ 分 、 下 降 “ ）成 ５ ０美 到 ｌ 分 、ｈ Ｏ美 ，到 ２ １ ，太 阳 电池 工艺 就有 竞争 力 。 ０５年 太 阳电池将进入新市场 ， 例如装备太阳电池的袖珍计算机 。 有机物 电池要解 决的问题是： 性能要改进 ，稳定性要好。用于太阳电池的分子材料的设计刚开始 “ 步” 起 ，但 Ｂ Ｐ太阳公 司 己放弃了它的 Ｃ Ｔ ｄ ｅ电池工艺，他们认为有机物光伏 电池是有希望 的。Ｆａｎ ｏ ｒ ｒ ｈ ｆ 工艺开 ｕ ｅ 发 公 司 已开发 出一种 低 成本 碳纳 米 管 （ Ｎ Ｃ Ｔ）生 产 工艺 ，并 正 在生 产像 纸 张 一样 的 Ｃ ＮＴ半 成品，其成本为几欧元／ ｍ ，这种产品将逐渐用于 Ｐ 电池生产 。加拿大的研究人员 己用脉 Ｖ 冲激光蒸发工艺制出了基于 Ｃ Ｔ阳极的 Ｏ Ｅ （ Ｎ Ｌ Ｄ 有机发光二极管 ） ，其 “ 效率 ”为传统铟锡 氧化物 （ Ｏ Ｉ ）的 ７％，这说明 Ｃ Ｔ基 阳极可代替传统 的透 明导电氧化物并用于太阳电池 Ｔ Ｏ Ｎ
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２１ 年 第 １ 期 ０６ １ Ｏ
两 家 公司 Ｃｙｔ Ｓ和 Ｆ ｘＧ ｏｐ已向市场 推 出 Ａｌ 衬底产 品 ，这将 有 力促进 Ａ１ Ｎ 基光 电 ｒｓ Ｉ ｏ ｒｕ Ｎ Ｇａ 和 微 电子 应用 ；例 如 ，水过 滤产 品 是一个 巨大市场 ，可 长 期 获利 ；还 可 望在游 泳池 中用这 种
（１ ＡＮ）深紫外发光器件进行消毒。Ｃｙｔ Ｓ公司研制 的直径 ２ ｒｓ ｌ ａＩ 英寸 ＡＮ单 晶衬底可用部 １
分面 积 为 ５％ ，非常 适合 于 ＡＧａ 基 光 电子器 件研 制 。 ０ １ Ｎ 从 长远 看 ，在 ＡＮ 衬 底上 制 作深 紫外 激 光器可 用 于光数 据 存储 ，这 需要在 ＡＮ 衬底 上 １ １ 生 长低 缺 陷密 度 的外 延层 。Ｃ ｙ ｔ ｌＩ ｒｓ ａ Ｓ公司 最近 己制 出缺 陷 密度 ＜ ×１‘ｍ １ ０ｃ 的衬 底 ，最 好
产 品 甚至 低至 １ ｍ。 ０ｃ 。 。
生长 ＡＮ体单 晶 （ １ 可切出晶片）十分不易。Ｃｙｔ ｒｓ ｌＳ公司已在该技术方面获得 了美 国 ａＩ
专利 （ ａ ｎ ７ ０ ３ ） ＵＳｐｔ ｔ ７ １５ ：采 用 钨坩埚 ，生 长室抽 空后 ，充 入 ９ ％Ｎ２５ ｅ ６ ５ ＋ ％Ｈ２ 的混 合 气体 ， 压 力 ～ １ ａ ０ＭＰ ，坩 埚加 热约 ｌ０ ℃， 晶体 生 长速度 为 ０ ６ ． ８０ ． ～０９ ｈ。 ｍｍ／ 采 用 这种 同质 衬底 ，可使 ２ ０ｍ Ｅ 的 内转 换效 率提 高 两个 数 量级 ，在 它们 商 品化 以 １ｎ Ｌ Ｄ
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直径 ２ 英寸 Ａ Ｎ衬底研制成功和 Ｌ Ｄ技术的发展 （ １ Ｅ 可在同质衬底上 生长掺杂外延层） 将使Ⅲ族氮化物工艺进入一个新时代 。 ２０ 年 ５ １ ０６ 月 ８日出版 的著名科学杂志 《 然》报道 ：日本 Ｎ Ｔ 出了迄今波长最短的 自 Ｔ制 ＬＤ Ｅ ，该公司用 ｓ 和 Ｍ 分别作 ｎ ｉ ｇ 型和 Ｐ型掺杂剂 ，制 出了 ＡＮ Ｐ Ｎ Ｌ Ｄ（ １ Ｉ 型 Ｅ 在此 以前 ，研 究人员还未能 “ 精确地 ”研制 出满足 Ｌ Ｄ Ｅ 器件要求的 Ｐ型和 ｎ Ａ Ｎ ，该器件发射波长为 型 １） ２ ０ｍ（ １ｎ 但其发光效率还很低且工作电压很高 （５ ）。 ２ Ｖ ） 这为开发极短波长器件迈 出了关键一 步 ，可制出光谱的深紫外波段 的发光和探测器件。 Ａ Ｎ质硬而 易碎裂 ，是 一种 绝缘 材 料 ，其熔 点是 ２０ ￣ １ ２０Ｃ，沸 点 ２ ３ ℃ ，长 期 制不 出有 ５７ 用 尺寸 的单 晶材 料 。 ＮＴ Ｔ 所制出的 ２ ０ｍＬＤ ｎ Ｅ 可望用于水和空气提纯系统， 目前面临的问题是要提高器件转 １ 换效率和输 出功率 （ 已制成的器件输出功率仅为 ００ Ｗ） ．２ 。降低材料 中的位错密度是解决 这一问题最有效途径 。Ｎ Ｔ所制 Ｌ Ｄ是用 Ｓ Ｔ Ｅ ｉ Ｃ衬底，两种材料之间的晶格失配导致位错密 度高达 １’ Ｉ 。如采用 （ ０Ｃ１ Ｉ － 同质 ）ＡＮ 衬底，则可大幅度降低外延材料 中的位错密度。美国 Ｉ
工艺。
另 一碳 薄膜 的竞 争 者是量 子 点 。 国 Ｃｅ ｓｎ大 学 的化 学家 首 次研 制 出碳量 子 点（ 美 ｌｍ ｏ ＱＤ） ，
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２０ 年 第 １ 期 ０６ ０源自个 ＣＧ Ｉ Ｓ电池转换效率为 ｌ． ％ （ ２ ８ 用掺杂 Ｚ Ｏ为衬底 ） ９ ｎ 。 聚合 物太 阳 电池 可 降低太 阳 电池 （发 电” 本 ，可望从 目前 的 ２ ￣ ５ 分 、 下 降 “ ）成 ５ ０美 到 ｌ 分 、ｈ Ｏ美 ，到 ２ １ ，太 阳 电池 工艺 就有 竞争 力 。 ０５年 太 阳电池将进入新市场 ， 例如装备太阳电池的袖珍计算机 。 有机物 电池要解 决的问题是： 性能要改进 ，稳定性要好。用于太阳电池的分子材料的设计刚开始 “ 步” 起 ，但 Ｂ Ｐ太阳公 司 己放弃了它的 Ｃ Ｔ ｄ ｅ电池工艺，他们认为有机物光伏 电池是有希望 的。Ｆａｎ ｏ ｒ ｒ ｈ ｆ 工艺开 ｕ ｅ 发 公 司 已开发 出一种 低 成本 碳纳 米 管 （ Ｎ Ｃ Ｔ）生 产 工艺 ，并 正 在生 产像 纸 张 一样 的 Ｃ ＮＴ半 成品，其成本为几欧元／ ｍ ，这种产品将逐渐用于 Ｐ 电池生产 。加拿大的研究人员 己用脉 Ｖ 冲激光蒸发工艺制出了基于 Ｃ Ｔ阳极的 Ｏ Ｅ （ Ｎ Ｌ Ｄ 有机发光二极管 ） ，其 “ 效率 ”为传统铟锡 氧化物 （ Ｏ Ｉ ）的 ７％，这说明 Ｃ Ｔ基 阳极可代替传统 的透 明导电氧化物并用于太阳电池 Ｔ Ｏ Ｎ
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２１ 年 第 １ 期 ０６ １ Ｏ
两 家 公司 Ｃｙｔ Ｓ和 Ｆ ｘＧ ｏｐ已向市场 推 出 Ａｌ 衬底产 品 ，这将 有 力促进 Ａ１ Ｎ 基光 电 ｒｓ Ｉ ｏ ｒｕ Ｎ Ｇａ 和 微 电子 应用 ；例 如 ，水过 滤产 品 是一个 巨大市场 ，可 长 期 获利 ；还 可 望在游 泳池 中用这 种
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分面 积 为 ５％ ，非常 适合 于 ＡＧａ 基 光 电子器 件研 制 。 ０ １ Ｎ 从 长远 看 ，在 ＡＮ 衬 底上 制 作深 紫外 激 光器可 用 于光数 据 存储 ，这 需要在 ＡＮ 衬底 上 １ １ 生 长低 缺 陷密 度 的外 延层 。Ｃ ｙ ｔ ｌＩ ｒｓ ａ Ｓ公司 最近 己制 出缺 陷 密度 ＜ ×１‘ｍ １ ０ｃ 的衬 底 ，最 好
产 品 甚至 低至 １ ｍ。 ０ｃ 。 。
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