西电郝跃院士团队成功突破柔性高性能GaN半导体外延材料与器件制备技术

日期:2021-10-29 来源:微电子学院阅读:265
核心提示:郝跃院士团队张进成教授、宁静副教授通过对二维材料基底上氮化镓薄膜的范德华外延生长技术开展深入研究,提出磁控溅射氮化铝/石墨烯复合基底以及氧等离子辅助图形化等新型生长方法,产出了高质量大面积的柔性氮化镓半导体薄膜制备、高亮度柔性氮化镓发光二极管以及柔性自变压单片集成信息传输系统等系列创新成果。
近日,西安电子科技大学微电子学院郝跃院士团队张进成教授、宁静副教授在柔性高性能GaN半导体外延材料与器件制备技术方面的研究取得了突破性进展,其研究成果分别发表在《Small》《ACS Applied Materials & Interfaces》和《ACS Applied Nano Materials》等高水平期刊,并在《Small》及《ACS Applied Nano Materials》期刊上作为封面文章被突出介绍。
《Small》《ACS Applied Nano Materials》封面文章
 
柔性电子是指经扭曲、折叠、拉伸等形状变化后仍保持原有性能的电子系统,可用作可穿戴设备、电子皮肤、柔性显示屏等,具有重大应用前景,被阿里巴巴达摩院列为2021十大科技趋势之一。柔性电子发展的主要瓶颈在于材料,然而当前的柔性材料或者由于“柔性”不足容易失效,或者电性能上不如“刚性”半导体。目前主要采用的柔性电子材料主要是有机材料、二维材料等。如何使传统半导体如第三代半导体氮化镓具备柔性同时保持高性能,是当前国际前沿热点问题。
 
针对以上难题,郝跃院士团队张进成教授、宁静副教授通过对二维材料基底上氮化镓薄膜的范德华外延生长技术开展深入研究,提出磁控溅射氮化铝/石墨烯复合基底以及氧等离子辅助图形化等新型生长方法,产出了高质量大面积的柔性氮化镓半导体薄膜制备、高亮度柔性氮化镓发光二极管以及柔性自变压单片集成信息传输系统等系列创新成果。
 
柔性自变压单片集成信息传输系统
柔性氮化镓外延材料生长机理与方法
 
论文信息:
 
(1)Yanqing Jia, Haibin Guo, Jing Ning *, Jincheng Zhang *, Dong Wang, Boyu Wang, Haidi Wu, Xue Shen, Chi Zhang, Yue Hao, Flexible high-stability self-variable-voltage monolithic integrated system achieved by high-brightness LED for information transmission, Small, 2021, DOI:10.1002/smll.202105207
 
(2)Yanqing Jia, Jing Ning*, Jincheng Zhang*, Boyu Wang, Chaochao Yan, Yu Zeng, Haidi Wu, Yachao Zhang, Xue Shen, Chi Zhang, Haibin Guo, Dong Wang, Yue Hao, High-Quality Transferred GaN-based Light-Emitting Diodes through Oxygen-Assisted Plasma Patterning of Graphene, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 2021,13(27)
 
(3)Jing Ning*, Chaochao Yan, Yanqing Jia, Boyu Wang, Haibin Guo, Jincheng Zhang, Dong Wang, Yu Zeng, Yue Hao, GaN Films Deposited on Sapphire Substates Sputter-Coated with AlN Followed by Monolayer Graphene for Solid-State Lighting, ACS Applied Nano Materials, 2020, 3, 6, 5061–5069
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