北京大学许福军、沈波团队在高Al组分AlGaN的高效p型掺杂研究中获重要进展

针对这一难题，北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所、人工微结构和介观物理国家重点实验室、宽禁带半导体研究中心许福军副教授、沈波教授团队创新发展了一种“脱附控制超薄层外延”方法，成功实现了厚度为3个原子层（约为0.75 nm）的高Al组分AlGaN的可控外延（如图）。基于该方法制备的p型AlGaN 短周期超晶格（等效Al组分超过50%）中Mg受主离化能大幅度降低至17.5 meV，使得室温空穴浓度达到8.1×1018 cm-3；同时亚纳米超薄势垒层保证了超晶格中微带的形成，为空穴的纵向输运提供了通道。将该p型AlGaN超晶格结构应用到发光波长280 nm的深紫外LED器件中，其载流子注入效率及光提取效率（配合高反射率p型电极）均得到显著提升，100 mA下出光功率达到17.7 mW。

2022年3月24日，相关研究成果以“亚纳米超薄铝镓氮的制备及其在高效率掺杂中的应用”（Sub-nanometer ultrathin epitaxy of AlGaN and its application in efficient doping）为题在线发表于《光：科学与应用》（Light: Science & Applications）上。北京大学物理学院博士后王嘉铭和2014级博士研究生王明星为共同第一作者，许福军和沈波为共同通讯作者；合作者包括人工微结构和介观物理国家重点实验室客座教授葛惟昆和宽禁带半导体研究中心的部分老师和同学。

上述研究工作到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41377-022-00753-4