支持世界一流氮化物光学器件天游线路检测中心的电极形成

采访 19

名城大学理工学院化学与材料系
光器件天游线路检测中心中心主任
竹内哲也教授

使用氮化物半导体的垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 和深紫外 LED

2013年，竹内实验室引进JEOL制造的“BS系列”电子束蒸镀设备进行研发。从那时起，它就被用来形成表面发射激光器和深紫外LED的电极。自推出以来已支持天游线路检测中心10多年的BS系列有何价值？我们向竹内教授询问了其引入的背景、天游线路检测中心现场的评价以及未来的前景。

基于氮化物半导体的蓝色面发射激光器和深紫外LED的天游线路检测中心

寻找永不停息研发的电极成型装置

影响光学器件性能的重要工艺之一是电极形成。在Takeuchi教授的实验室中，电极是使用电子束蒸发设备形成的，该工艺的质量极大地影响了器件的整体性能和再现性。

在推出BS系列之前，我们使用的是另一家公司制造的设备。然而，随着天游线路检测中心的进展，人们发现稳定的气相沉积是很困难的。

竹内教授回顾那些日子。

“电极形成是器件制造的最后一步。如果进展不顺利，迄今为止积累的所有晶体生长和器件工艺都将被浪费。因此，能够稳定沉积至关重要。”

考虑到这一背景，竹内教授非常重视“稳定和持续使用”，并决定考虑引入新的气相沉积系统。

适合实验室的尺寸和可扩展性是引入BS系列的决定因素

在考虑新的气相沉积设备时，竹内教授强调使该设备适合天游线路检测中心和开发目的。

在实验室中，我们不使用大规模生产设备等大型设备，而是反复创建和评估原型，同时根据天游线路检测中心主题改变条件。因此，设备需要高度稳定且足够灵活，以应对天游线路检测中心内容的变化。

竹内教授讲述了他评估 BS 系列的原因。

“尺寸刚好适合实验室使用，不太大也不太小。我觉得这是一款非常平衡的研发设备。”

另一个很大的吸引力是能够根据天游线路检测中心内容添加功能。

“天游线路检测中心是一个‘我想尝试这个、我想尝试那个’的世界。这就是为什么我认为设备需要选项和可扩展性。”

适合研发目的的尺寸和可扩展性是引入BS系列的决定因素。

在轰击沉积源的支持下，努力形成铝电极并实现高反射率

Takeuchi教授的实验室于2013年引进了第一台BS系列机器，并于2020年添加了第二台机器。

“我们安装的第一台设备有一个用于形成氧化膜的选项，但它的使用频率没有我们预期的那么高。因此，我们决定使用第二台设备专门用于金属蒸发。”

引入第二个单元时，问题是铝蒸发速率。铝需要高沉积速率才能获得足够的反射率。

竹内教授谈论轰击沉积源的影响如下。

“铝需要高蒸发速率才能获得足够的反射率。轰击蒸发源在这方面非常有效。”

最初，该公司正在考虑使用可以提高蒸发速率的电阻加热蒸发源。然而，在与 JEOL 反复协商时，他们收到了关于轰击沉积源作为高速铝沉积方法的提案，并采纳了该提案。

在接收基于天游线路检测中心主题和材料的技术建议的同时考虑设备配置的能力也是支持研发站点的重要因素。

牢不可破的设备支持世界一流的成果

在研发中，不仅是设备的性能，其持续稳定的使用也是重要因素。 Takeuchi教授多年来一直使用BS系列，并指出他特别欣赏的一件事是它不会损坏。

“在实验室中，每周都会有一到两台设备发生故障。蒸发设备和溅射设备特别容易发生故障，特别是真空系统或排气系统。但是，JEOL 的设备确实不会发生故障。”

如果设备坏了，天游线路检测中心本身就会受到影响。

“当某些东西发生故障时，我们会花时间和金钱来思考如何修复它以及何时恢复它。”

特别是在化合物半导体天游线路检测中心中，需要重复进行大量实验，设备持续稳定运行非常重要。

“我们的天游线路检测中心基于大量实验。当我们利用蓝色表面发射激光器实现世界最高效率时，我们测量了 500 个元素，而不是 5 个。这是一个可以通过制造和评估大量设备来实现的世界。”

在大学实验室里，不仅有老师，还有学生操作设备。因此，日常工作的轻松性也很重要。

“某些类型的蒸发设备需要您抬起整个室才能将其打开。这是相当困难的。然而，有了这个设备，你所要做的就是打开前门。我从学生那里听说它“非常容易使用。”

实际上，沉积过程本身大约需要 1 到 2 小时。竹内教授介绍，学生在授课的同时，三天左右就可以学会该设备的基本操作，一周内就能自行使用。学生容易使用的原因之一是它具有许多自动功能。

[照片：学生在无尘室中操作 BS 系列]

他们不仅对设备本身给予高度评价，而且对 JEOL 的支持系统也给予高度评价。

“JEOL的支持非常彻底，他们经常问我，‘你有什么麻烦吗？’‘你需要什么吗？’我经常回答，‘没关系，因为设备不会坏’，但他们继续跟进我，这让我感到非常安全。”

这些设备的稳定性和持续支持也带来了天游线路检测中心成果。

“到目前为止，我们已经发表了多篇报告了世界最高水平性能的论文。例如，我们两次报告了世界上最高的蓝色表面发射激光器的功率转换效率。这个结果是使用BS系列获得的，自2013年以来所有与光学器件相关的天游线路检测中心成果都使用了该设备。”

研发，是实验结果的一一积累才有结果。拥有不间断地持续支持日常天游线路检测中心的设备是支持世界一流设备开发的基础。

支持光学器件未来天游线路检测中心的设备可以带来什么

使用氮化物半导体的光学器件的天游线路检测中心正在扩展到新的应用领域。竹内教授认为，重要的不仅是提高设备本身的性能，而且如何在社会中利用这种光也很重要。

“年轻人做天游线路检测中心不仅仅是因为有趣，他们还非常看重天游线路检测中心是否对社会有用。亲身经历了传染病问题，他们对自己的天游线路检测中心如何帮助社会有强烈的认识。”

随着天游线路检测中心主题的扩展，我们需要能够灵活地将新技术和新功能融入到支持研发的设备中。

“天游线路检测中心主题随着时代的变化而变化。因为它是一个用于研发的设备，我们希望它能够继续长期使用，同时灵活地融入新技术和新功能。”

此外，人们希望创造一种更紧凑的设备，能够用尽可能少的材料覆盖必要且足够的区域。

BS 系列支持竹内教授实验室的天游线路检测中心已有十多年。随着天游线路检测中心主题的不断变化，设备也需要随着天游线路检测中心的发展而发展。

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