據(jù)報(bào)道，武漢大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)近期公布了采用PSSA（patterned sapphire with silica array）襯底來(lái)降低氮化鎵接合邊界失配問(wèn)題的方法，提出PSSA襯底可提高銦氮化鎵、氮化鎵（InGaN/GaN）倒裝芯片可見(jiàn)光LED的效率。

PSSA是一種具有二氧化硅陣列的圖形化藍(lán)寶石襯底。今年初，研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人周圣軍教授提出PSSA襯底可大幅提高銦氮化鎵、鋁氮化鎵（InGaN/AlGaN）UV LED的效率。

本次研究描述了PSSA襯底在提高三族氮化鎵LED效率方面的潛力巨大。相比正裝芯片，倒裝芯片LED能夠解決散熱和電流分布不均勻等問(wèn)題。在倒裝結(jié)構(gòu)中，光主要通過(guò)透明襯底發(fā)射出來(lái)。

周教授指出，采用傳統(tǒng)圖形化藍(lán)寶石襯底（PSS）生長(zhǎng)氮化鎵，由于氮化鎵在圖形化的側(cè)壁上生長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)定位錯(cuò)誤，而降低氮化鎵薄膜的穿透位錯(cuò)密度向來(lái)是一大挑戰(zhàn)，這在很大程度上限制了內(nèi)量子效率的進(jìn)一步提升。

與此同時(shí)，PSS襯底上倒裝芯片LED在光提取效率方面難以實(shí)現(xiàn)突破，因?yàn)樗{(lán)寶石和空氣之間界面上的大折射率對(duì)比度是預(yù)先確定的。

反觀PSSA襯底，由于二氧化硅陣列錐面?zhèn)缺诓粫?huì)形成氮化鎵島狀，因此在PSSA襯底上生長(zhǎng)的LED可有效減少側(cè)壁區(qū)域和襯底C平面區(qū)域上氮化鎵之間接合邊界上出現(xiàn)的失配問(wèn)題。

周教授表示，相比傳統(tǒng)PSS襯底的方案，PSSA襯底上的倒裝芯片LED里的硅陣列和空氣之間具有更小的折射率對(duì)比度，因此有更多的光從硅陣列折射到空氣中，從而提高光提取效率。

另外，基于結(jié)晶質(zhì)量和光提取效率的提高，PSSA襯底上倒裝芯片LED的外量子效率也高于PSS襯底上的倒裝芯片LED。

武漢大學(xué)兩項(xiàng)研究皆表明PSSA襯底能夠比PSS襯底更好地起到反射和折射的作用。采用PSSA襯底降低了穿透位錯(cuò)密度并提高了光提取效率，從而改善了InGaN/AlGaN UV LED以及InGaN/GaN倒裝芯片LED的效率。（LEDinside Janice編譯）

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