用于深紫外发光二极管应用的高透明电极

日本东京——东京都立大学的科学家开发出一种用于深紫外 (DUV) 发光二极管应用的新型电极材料。他们使用尖端沉积技术形成添加了钽的氧化锡和氧化锗合金薄膜，发现它们具有出色的导电性和对 DUV 光前所未有的透明度。新电极有望对工业产生影响，因为相同的波长用于灭菌过程和微芯片制造。

波长为 200 至 300 纳米的深紫外 (DUV) 光在工业和社会中发挥着一些非常重要的作用。它可用于通过灭活细菌和病毒来对水和表面进行消毒，以及用于固化在暴露于 DUV 光下会硬化的粘合剂。至关重要的是，它用于制造最先进的半导体芯片和设备。

随着 DUV 技术的采用越来越大，科学家们热衷于开发深紫外发光二极管 (LED) 设备，利用 LED 光源无与伦比的能效、可扩展性和紧凑性。LED 的特点是发光材料层夹在一对透明电极之间，透明电极必须让光通过并导电。尽管存在这样的 LED，但现有的电极材料尚未将导电性和最佳透明度结合起来;它们仍然吸收很大比例的 DUV 光。

现在，由东京都立大学 Yasushi Hirose 教授领导的团队开发出一种薄膜透明电极，它具有出色的导电性，而且至关重要的是，它对深紫外光具有前所未有的透明度。他们结合了广泛使用的透明电极成分氧化锡，并将其与氧化锗混合在一起，氧化锗是一种具有相似晶体结构但透明度更好的材料。这两种材料通常互不相溶，因此该团队使用了脉冲激光沉积，这种方法可以将不溶性材料沉积在一起，而不会自发地分离成不同的区域。他们表明，随着氧化锗添加量的增加，深紫外线透射率(透光率)变得越来越好。通过添加一些钽，

通过优化配方，所生产的薄膜在所有已知电极材料(包括最常见的透明电极材料，氧化铟锡 (ITO))中显示出低电阻率和一些最佳的 DUV 光透射率。重要的是，他们表明可以通过使用氧化锡的结晶“种子”层在氮化铝 (AlN) 基板上形成薄膜。氮化铝是深紫外LED的关键材料;该团队新设计的氧化钽锡锗 (Ta:SGO) 薄膜与 AlN 的相容性使他们的工作在下一代芯片制造光源等实际应用中极具前景。

这项工作得到了新能源和工业技术开发组织 (NEDO) 的资助号 JPNP20004 的支持。