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近日，国际微电子领域权威期刊IEEE Transactions on Electron Devices刊登了我院硕士生杜鹏作为第一作者的研究论文“Rational Superlattice Electron Blocking Layer Design for Boosting the Quantum Efficiency of 371 nm Ultraviolet Light-Emitting Diodes”（文章链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9578930）

近年来，紫外发光二极管（UV LED）由于在光刻、医疗、3D 打印、气体传感、植物照明等领域众多的应用而引起广泛关注。然而，严重的电子泄露和不足的空穴注入限制了其量子效率的提升，导致较低的光输出功率，影响UV LED器件的使用。

为了抑制电子泄露并同时促进空穴注入，周圣军教授和杜鹏提出了一种基于AlInGaN/AlGaN 超晶格电子阻挡层，进而提高UV LED器件的光电性能。不同于传统的AlGaN/GaN等超晶格电子阻挡层，该电子阻挡层不包含对紫外光有强烈吸收作用的GaN层，从而使得更多的紫外光能出射到自由空间。更为重要的是，AlInGaN/AlGaN 超晶格电子阻挡层能实现能带调节，导带较高的电子有效势垒可以抑制电子泄露，价带较浅的量子阱可以聚集空穴从而增加空穴注入。实验结果表明，与采用传统 AlInGaN电子阻挡层的 UV LED 相比，采用 AlInGaN/AlGaN 超晶格电子阻挡层 的 UV LED 在60 mA 电流下正向电压减小了0.04V，光输出功率增加了21%。

该论文第一作者为我院硕士研究生杜鹏，论文通讯作者为周圣军教授，武汉大学为论文第一作者和通讯作者单位。论文的共同作者还有赵晓宇、钱胤佐、刘鹏飞、唐斌、施浪、陶国裔。国际半导体领域权威杂志《Compound Semiconductor》对该研究成果进行了专栏报道。