半导体中疾病的存在可以极大地改变其物理特性。然而,忠实地考虑它的模型仍然稀缺且计算不足。我们提出了一个数学和计算模型,能够模拟几十纳米侧长的半导体合金的光电子响应,同时涉及由纳米级的组成障碍引起的量子定位效应。该模型基于对位置景观理论使电子和孔本征孔的结构的Wigner-Weyl分析。在针对1D和2D中基于本征态的计算验证后,我们的模型应用于不同组合物的3D Ingan合金中光吸收的计算。我们获得了平均带隙以下的吸收尾部的详细结构和所有模拟组合物的urbach能量。此外,Wigner-Weyl形式主义使我们能够在所有频率下定义并计算有效局部吸收能力的3D地图。最后,所提出的方法为将此方法推广到所有能量交换过程,例如逼真的设备中的辐射和非辐射重组。
激光剥离 (LLO) 通常用于将功能薄膜与下面的基板分离,特别是将基于氮化镓 (GaN) 的发光二极管 (LED) 从蓝宝石中分离出来。通过将 LED 层堆栈转移到具有定制特性的外来载体(例如高反射表面),可以显著提高光电器件的性能。传统上,LLO 是使用纳秒级的紫外激光脉冲进行的。当指向晶圆的蓝宝石侧时,蓝宝石/GaN 界面处的第一层 GaN 层吸收脉冲会导致分离。在这项工作中,首次展示了一种基于 520 nm 波长的飞秒脉冲的 LLO 新方法。尽管依赖于亚带隙激发的双光子吸收,但与传统的 LLO 相比,超短脉冲宽度可以减少结构损伤。在详细研究激光影响与工艺参数的关系后,我们开发了两步工艺方案,以制造边长可达 1.2 毫米、厚度可达 5 微米的独立 InGaN/GaN LED 芯片。通过扫描电子显微镜和阴极发光对分离的芯片进行评估,结果显示 LLO 前后的发射特性相似。
带有INGAN多个量子井(MQW)的基于GAN的太阳能电池是在空间环境,集中器太阳系,无线电源传输和多连接太阳能电池中应用的有前途的设备。因此,在提交高温和高强度应力时,了解其降解动力学很重要。我们将三个带有P-Algan电子阻滞层的Gan-ingan MQW太阳能电池的样品在310 W/cm 2,175°C下以不同的p-gan层厚度为恒定的功率应力,持续数百小时。主要退化模式是降低开路电压,短路电流,外部量子效率,功率转换效率和电发光。,我们观察到,较薄的p-gan层会导致在细胞工作参数上观察到的更强的降解。对黑暗I-V特征的分析显示,低前向偏置电流的增加,电致发光的分析显示,由于压力,由(正向偏置)细胞发出的电闪光下降。这项工作强调,降解的原因可能与扩散机制有关,这导致活性区域的缺陷密度增加。扩散过程中涉及的杂质可能起源于设备的P侧,因此,较厚的p-gan层减少了到达活性区域的缺陷量。
尽管与近红外光通信中使用的光子器件相比,GaN microLED 器件的射频带宽相对较小,但它们能够缩小到 1 μ m 到 10 μ m 之间的非常小的间距,并且具有高亮度和在高温下工作的能力,这使它们成为短距离光通信的有趣器件。人工智能 (AI) 或高性能计算 (HPC) 等应用正在推动更高性能、更好能源效率和低延迟短距离互连的发展。事实上,据报道,15 AI 开发所需的硬件性能的扩展速度远远快于互连和内存数据速率。因此,芯片间或芯片内通信预计将成为 AI 技术进步的主要限制因素,这加强了人们对 GaN microLED 等新型短距离光互连的兴趣。我们介绍了 CEA-LETI 最近开展的工作,重点是开发短距离芯片到芯片光通信,如图 1 所示,使用 InGaN/GaN microLED 和微型光电二极管 (microPD)。这项工作利用了最初为微型显示器开发并适用于 200 毫米 ASIC 的外延、器件和集成工艺。在概述 microLED 在通信方面的预期优势并将其与替代技术进行比较后,我们将简要介绍一种集成工艺,该工艺旨在在控制 ASIC 上方组装密集的 microLED 矩阵。将重点介绍主要的性能指标,以评估
宽带隙半导体 SiC 和 GaN 已商业化用于电力电子和可见光至紫外发光二极管(例如 GaN/InGaN/AlGaN 材料系统)。对于电力电子应用,SiC MOSFET(金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管)和整流器以及 GaN/AlGaN HEMT 和垂直整流器在高功率水平下提供比 Si 器件更高效的切换,现在正用于电动汽车及其充电基础设施。这些器件还可应用于涉及高温和极端环境的电动飞机和太空任务。在本综述中,将它们的固有辐射硬度(定义为对总剂量的耐受性)与 Si 器件进行了比较。宽带隙半导体的固有辐射硬度更高,部分原因是它们产生缺陷的阈值能量(原子键强度)更大,更重要的是因为它们的缺陷复合率高。然而,现在人们越来越认识到,SiC 和 GaN 功率器件中重离子引起的灾难性单粒子烧毁通常发生在电压约为额定值的 50% 时。在高线性能量传输速率和高施加偏压下,离子诱导泄漏发生在外延区域内的临界功率耗散之上。沿离子轨道耗散的功率量决定了漏电流衰减的程度。最终结果是沿离子轨道产生的载流子发生碰撞电离和热失控。发光器件不受这种机制的影响,因为它们是正向偏置的。应变最近也被确定为影响宽带隙器件辐射敏感性的一个参数。
of GaN/p-Si based solar cells N. S. Khairuddin a , M. Z. Mohd Yusoff a,* , H. Hussin b a School of Physics and Material Studies, Faculty of Applied Sciences, Universiti Teknologi MARA, 40450 Shah Alam, Selangor, Malaysia b School of Electrical Engineering, College of Engineering, Universiti Teknologi MARA, 40450 Shah阿拉姆(Alam),马来西亚雪兰莪(Selangor),在这项研究中,我们使用PC1D模拟器来证明基于硝酸盐(GAN)的太阳能电池模型的性能分析。已经发现,当GAN底物的层厚度生长时,太阳能电池的效率会降低。这是通过比较GAN和硅底物上的掺杂浓度和层厚度来发现的。随着P掺杂SI层的厚度升高,细胞效率恰好增加。GAN和P -Silicon的最佳掺杂浓度分别为1x10 18 cm -3和1x10 17 cm -3。与其他设计相比,GAN/P-Silicon太阳能电池的效率最高25.26%。(2023年6月21日收到; 2023年9月1日接受)关键字:太阳能电池,甘恩,氮化碳,硅,硅,pc1d1。简介硝酸盐(GAN)设备自然会获得市场份额。gan收入将以75%的累积年增长率扩大。电力电子专家目前面临与电路设计技术,被动组件选择,热管理和实验测试有关的问题,这是由于其高开关速度和操作开关频率[2]。gan合金具有可调的直接间隙,这就是光伏使用它们的原因。用于光电和微电子学中的应用,III-V硝酸盐(如氮化岩(GAN),氮化铝(ALN)和硝酸铝(Innride)及其合金及其合金都特别吸引人。他们的带盖是最初[3]最诱人的地方之一。si还旨在在低温血浆增强化学蒸气沉积(PECVD)方法中作为N型掺杂剂掺入,因为它是高温GAN中的众所周知的供体掺杂剂[4]。由于其直接带隙(例如〜3.4 eV),整个可见光谱中的透射率超过82%,高电子迁移率(〜1,000 cm2/vs)[5] [5],高导热率和出色的化学稳定性和出色的化学稳定性[6],氮化物(GAN)具有出色的光学和电气性能。Ingan材料系统的带隙现在跨越了红外线到紫外线。INGAN材料系统对于光伏应用是有利的,因为它可用于制造第三代设备,例如中型太阳能电池,除了高效的多官方太阳能电池外,由于其直接和宽的带隙范围[7]。氮化物具有有利的光伏特性,例如低有效的载体,高迁移率,高峰值和饱和速度,高吸收系数和辐射耐受性,除了宽带间隙范围[8]。IIII-V硝酸盐技术能够生长高质量的晶体结构并创建光电设备的能力证实了其高效光伏的潜力[9]。上述情况使我们能够控制费米水平显然随着gan厚度的上升而向上移动,并减少传导带最小值(CBM)值和价值最大(VBM)值[10]。压缩应力的松弛和较厚的GAN层的载体浓度增加是依赖厚度依赖性带结构的初步解释[11]。
市场新闻 6 功率半导体器件需求上升,推动宽带隙市场发展 微电子新闻 8 Fraunhofer IAF 报告创纪录的 640GHz InGaAs MOSHEMT 晶体管 •富士通荣获 IEEE HEMT 里程碑奖 •Qorvo 融资 2 亿美元 宽带隙电子新闻 14 SiCrystal 将向 ST 供应价值 1.2 亿美元的 150 毫米 SiC 晶圆 •II–VI 签署协议,供应价值 1 亿美元的 SiC 基板 •住友开始生产 150 毫米 GaN-on-SiC •GaN Systems 从 SPARX 获得资金 •IVWorks 融资 670 万美元 •GaN 电源充电器在 CES 上展出 •JST 的 NexTEP 计划生产基于 THVPE 的块状 GaN 生长设备 材料和加工设备新闻 33 Shin-Etsu 获得 Qromis 的 GaN 基板技术许可 •Aixtron 获得 PlayNitride 的 μ LED 生产资格 •BluGlass 和 Luminus合作评估 RPCVD 隧道结级联 LED LED 新闻 42 Plessey 在硅上开发原生红色 InGaN LED,用于 μ LED 显示屏 • TowerJazz 与 Aledia 合作开发纳米线 LED 工艺 • MICLEDI 从 imec.xpand、PMV、FIDIMEC 融资 450 万欧元 • Nakamura 将获得 NAS 奖 光电子新闻 43 TDK 投资 SLD Laser • ON Semi 与 SOS LAB 合作开发 LiDAR • Ambarella、Lumentum 与 ON Semi 合作开发 3D 感应 光通信新闻 51 II–VI 在 150mm GaAs 上推出高速数据通信 VCSEL,用于消费电子产品中的光纤 HDMI 电缆 PV 新闻 58 晶科能源与上海空间电源研究所合作
Novák 博士在其整个职业生涯中一直致力于技术电化学领域,专注于电池,主要是锂电池。他在捷克共和国布拉格化学与技术大学(与 Ivo Roušar 一起)接受了电化学培训,1983 年加入捷克科学院布拉格 J. Heyrovský 研究所(1986 年在瑞典林雪平技术大学短暂工作;与 Olle Inganäs 一起),后来他以 Alexander von Humboldt-Fellow 的身份在德国波恩大学工作(1988-1989 年;与 Wolf Vielstich 一起)。从 1991 年到 2021 年,Novák 教授一直在瑞士菲利根的 Paul Scherrer 研究所工作。他的研究兴趣涵盖了与电池材料电化学和非水电池界面电化学相关的广泛主题。他采用系统方法,重点研究电池系统中各种组件的相互作用。在他的职业生涯中,主要研究课题包括非水电化学、石墨和其他碳、导电聚合物、电池的无机电极材料和有机电解质、非水体系中的界面,尤其是电化学原位(操作)方法的开发。除了许多技术报告外,他还是 13 项专利的作者或合著者。他在领先的科学期刊上发表了约 340 篇手稿,并收集了超过 34,000 条职业引用(Web of Science 职业 h 指数:81;Google Scholar 职业 h 指数:94)。Novák 博士积极参与与工业伙伴的大型合作项目,广泛谈论与电池和电池材料相关的主题,并担任众多科学会议的研讨会组织者。 - 2006 年,他在中国上海复旦大学任教。
半导体P - i -n异质结构被广泛用作辐射探测器,并在光电子中具有多种应用[1-4]。在这种半导体结构中的能量吸收高于禁止带宽度的光导致电子孔对产生。对,在耗尽的I -Area中产生或从I -Area到掺杂n-和P-层的深度的扩散长度的距离与电场分开,因此电流出现在外部电路中[4]。光电流值将用载体的漂移电流定义,该载体在I -Area中产生,以及在I -Area外产生的载体的扩散电流。在某些条件下,半导体结构的光响应可以检测到多个各种量子振荡事件。例如,由于光电声发射的光激发电子和孔的放松导致光电流振荡,具体取决于刺激光子的能量[5]。在GAAS/ALAS或INGAN/GAN P -I -N超晶格中观察到来自偏置电压的光电流振荡[6,7]。在工作[8]中,研究了P - I -N-二极管在光谱光谱上的I -i -i -n-二极管中的INAS层的影响,并显示了此类异质系统对创建敏感光探测器的效率。后来,在这样的单屏障GAAS/ALAS异质结构中(见图1)在辐照时观察到巨大的光电流振荡[9,10],光子能量高于GAA中的光子能量高于禁止带宽度,而GAA中的光子宽度高,这似乎是多种共振 - 类似于Volt-Ampere特性(VAC)的特殊性。振幅为光电流时的平均光值的20%,其光线为λ= 650 nm,而在具有单个隧道屏障的p - i -i -n -diodes中,这是不可能的,这是不可能的。观察到了那个时期
对电子结构进行微调以实现特定所需的特性是光学设备设计中的关键策略之一。尤其是,异质结构与不同材料合金的组合为大型设计空间打开了。例如,量子井(QW),量子点(QD)或超级晶格(SL)结构由纯材料制成或其组成合金用于量身定制能量水平,带隙或过渡能量和光学强度,以及用于控制电子传输,发射或AB-Sorptigning Paspera [1-6]。实际上,在许多情况下,单个层由合金材料组成,例如Ingan/Gan LED中的量子井[7,8],它可以通过调整QW厚度和合金组成来调整不同的设备性能参数。这种频带工程方法已被广泛应用于发光设备(LED)[9,10],可见的和未验证的探测器[11-13],以及更复杂的结构(如量子级联激光器[14,15])。此外,不仅在具有良好的生长技术(例如Si / ge,IIII-V,III-硝化物和II-VI半导体)的材料系统中使用,而且还应用于诸如混合钙胶质等其他系统[16]。显然,除了在设备尺度上的QW,QD或SL结构的细节外,合金材料中的显微镜,原子结构对光电设备的特性有重要影响。此外,由于原子间扩散,混合和隔离,可以在异质间隙处发生合金状构型[17,18]。由于合金在原子量表上表现出固有的随机疾病,因此局部电子和光学培养基在空间上也有所不同,其程度取决于均匀程度和特定材料的类型。因此,即使在理想的情况下,混乱也可以在设备的宏观行为中表现出来