张 雄，范艾杰，崔一平

（东南大学电子科学与工程学院，先进光子学中心，江苏南京210096）

AlGaN基紫外发光二极管（UV-LED）由于其结构紧凑、使用寿命长和节能环保等诸多优势，在水和空气净化、杀菌消毒、光疗、植物生长照明和印刷油墨固化等领域具有重要的应用价值，尤其是2020年初，新型冠状病毒（COVID-19）在全球范围内大肆传播，基于UV-LED的消毒技术被普遍认为是一种可快速消灭COVID-19的有效方法。UV-LED消毒市场呈爆发式增长趋势，已在全球多个国家被广泛使用。目前大多数商用的AlGaN基UV-LED均是在极性（0001）c面蓝宝石衬底上外延生长制备的，然而其外量子效率（EQE）仍然处在个位数的百分比范围内，电光转换效率十分低下。究其原因主要是以极性AlGaN材料制备的UV-LED沿着c方向有较强的自发极化和压电极化导致的内建电场，该电场使得c面AlGaN基量子阱的能带结构倾斜，电子和空穴波函数在空间上发生分离，从而导致UV-LED辐射复合或内量子效率（IQE）降低，即所谓的量子限制斯塔克效应（QCSE）[1-3]。

虽然非极性（112ˉ0）a面AlGaN材料由于消除了沿外延生长方向的QCSE，因而采用非极性a面AlGaN材料被认为是制备高发光效率UV-LED的有效途径[4-6]，但目前获得高导电性能的非极性（112ˉ0）a面p型AlGaN材料仍然是制备高亮度和高发光效率非极性AlGaN基UV-LED所面临的一大挑战。其主要原因可以归结为以下三个因素：首先，随着p型AlGaN中Al组分的增加，受主杂质Mg在AlGaN材料的激活能呈指数增加，造成p型AlGaN材料的电导率随着Al组分的增加而急剧下降[7-8]；其次，相比极性（0001）c面AlGaN材料，非极性（112ˉ0）a面……