近年來，隨著航空航天、新能源以及生物醫學等領域對于光電器件柔性化、多功能集成、高密度集成和微型化的需求日益增加，發展基于半導體異質集成材料及功能器件成為突破當前技術瓶頸的重要環節和關鍵方向。以氮化鎵（GaN）為代表的三維寬禁帶半導體材料是光電器件的核心材料，廣泛應用于各類光電器件中。由于受到外延襯底的限制，實現柔性需要用到機械磨拋、激光剝離等進行剝離工藝。但這種激光剝離工藝對GaN材料特別是二維電子氣特性造成嚴重的不利影響和永久損傷，且工藝復雜。多維度調控異質結界面以弱的范德華力結合，不受晶格匹配和工藝兼容性的限制，能夠在性能和功能上都表現出顯著的先進性，能夠極大程度上拓展傳統寬禁帶半導體器件的物理形態及應用范圍，是未來光電技術發展的重要方向。
近日，由第三代半導體產業技術創新戰略聯盟（CASA）、國家半導體照明工程研發及產業聯盟（CSA）聯合主辦，北京麥肯橋新材料生產力促進中心有限公司與半導體產業網共同承辦的第七屆國際第三代半導體論壇暨第十八屆中國國際半導體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會展中心舉行。
期間，“固態紫外材料與器件技術“論壇上，西安電子科技大學副教授寧靜做了題為“基于維度調控的GaN紫外LED及光電集成”的主題報告。
報告指出，可見光信息傳輸系統的出現正在深刻影響著物聯網技術的未來，物聯網復雜的傳感和驅動電路已成為阻礙信號轉換和處理的關鍵因素。研究首次報道了可轉印的大面積的GaN外延材料，發展了多維度異質結在寬禁帶材料生長機理。采用了磁控濺射氮化鋁/石墨烯復合緩沖層在c面藍寶石襯底上生長出大面積高質量的GaN薄膜，成功實現了微小電流下國際最高亮度的柔性GaN紫外LED。進一步將提出柔性傳感器與LED陣列集成技術，成功實現了高靈敏度、高穩定性的硅基GaN自變壓光電集成系統（SVV-LTS），并展示了其在低功率、自供電光通信傳輸系統中的應用潛力。研究將為實現影響物聯網技術的低功率光通信傳輸系統提供一種新方法，同時也是基于GaN新型生長機理的原創性工作，對擴展寬禁帶半導體材料異質集成應用具有重要指導意義。
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