第三代半導體材料在紫外器件中具備其他半導體材料難以比擬的優勢，展現出巨大的應用潛力。隨著環保及公共安全等領域的需求升級，固態紫外技術擁有廣闊的應用前景。近日，在第八屆國際第三代半導體論壇（IFWS）&第十九屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA）召開的“固態紫外材料與器件技術分論壇”上，美國Bolb Inc.董事長兼首席技術官張劍平博士受邀在線分享了“透明紫外C波段發光二極管的光提取效率和性能”的主題報告。

美國Bolb Inc.董事長兼首席技術官張劍平在線分享主題報告

他在報告中，介紹了Bolb 公司深紫外（265-275 nm）LED產品的研發和生產水平。歸因于采取了透明外延結構，該公司研發成功的269納米深紫外LED在350毫安下光功率輸出達到了213毫瓦，對應的光電轉換效率高達8.8%。該公司量產型270納米深紫外LED一般在250毫安下光功率為100毫瓦左右，對應的光電效率～7%。

此外，張劍平博士在報告中進一步分享了一種基于載流子復合模型，即ABC模型，來提取LED取光效率和內量子效率的新方法。運用這個方法分析LED的功率-電流-結溫數據，可以拆解LED的外量子效率，從而得到其內量子效率和取光效率。運用該方法，該公司的研發型深紫外LED的取光效率為16-17%，峰值內量子效率在82%左右；生產型深紫外LED的取光效率一般在 11%-14%，峰值內量子效率在70-80%。由此可見，目前制約深紫外LED光電轉換效率的主要因素是取光效率。我們拆解LED取光效率的新方法由此可以為各種深紫外LED的光電轉換效率提升技術提供重要的實驗指導。

基于載流子復合，Bolb 公司推出了一個LED壽命的數學模型。LED壽命主要由兩大因素制約：初始缺陷密度和缺陷增值的復合利率。其中，初始缺陷密度由缺陷激活能和結溫共同決定，缺陷增值復合利率正比于電流密度的平方。該壽命模型完美擬合了3000，5000，和長達10000小時的深紫外LED的壽命測試數據，能夠準確預測LED壽命表現。根據我們的測試和模擬，BOLB公司的深紫外LED在室溫250毫安驅動下的L70壽命在1-10萬小時區間。

報告現場

嘉賓簡介：

張劍平，美國Bolb Inc.董事長兼首席技術官。張劍平博士于2014 年與Ling Zhou博士Ying Gao 和 Eun-hyun Park共同創立了 Bolb Inc.。此后一直擔任 Bolb Inc. 董事長兼首席技術官。張博士在 III 族氮化物半導體產業和學術界積累了20多年的經驗，并在深紫外發光二極管領域做出了開創性的工作。他于2003 年 獲得DARPA SUVOS 杰出表現獎，并為 100 多篇同行評審的出版物和 100 多項美國和國際專利和申請做出了貢獻。