氮化鎵發光二極體工藝製造與光電特性虛擬仿真實驗

氮化鎵發光二極體工藝製造與光電特性虛擬仿真實驗是西安電子科技大學建設的虛擬仿真實驗課程。

基本介紹

• 中文名：氮化鎵發光二極體工藝製造與光電特性虛擬仿真實驗
• 建設院校： 西安電子科技大學
• 課程負責人： 張玉明
• 授課教師：馬佩軍、張進成、毛維、史江一

課程簡介

本項目取材於西安電子科技大學國家級科研成果,旨在開展氮化嫁發光二極體工藝製造與光電特性虛擬仿真實驗。通過本項目的實施,可克服真實實驗耗時長、成本高、環境要求苛刻、危險性大等弊端,使學生在虛擬場景中學習、實踐和探索，激發學生的創新思維與學習興趣，增強學生對氮化嫁發光二極體工藝原理與I作機理的理解、吸收和拓展,增強學生的虛擬仿真實踐動手能力，為高水平、高素質、強能力的積體電路人才培養奠定了-定基礎。

課程目標

氮化鎵(GaN)基第三代寬禁帶半導體具有禁頻寬、直接帶隙等優異特性，特別適合製備高效發光二極體(Light-eniting diode, LED), 在固態照明、信息產業、裝備製造、國家安全、醫療健康等領域具有廣泛套用前景和巨大實用價值。2014年諾 貝爾物理學獎授予了研發GaN藍光LED的三位科學家，而西安電子科技大學在藍光、紫外等GaN LED領域也進行“了長期的研究工作，並在2014年和2015年先後獲得陝西省科學技術一等獎和國家科學技 術進步獎二等獎。因此，為了進一步提升微電子專業人才培養質量，西安電子科技大學基於自主GaN LED科研成果反哺教學，依託國家級積體電路設計與製造虛擬仿真實驗教學中心開展了氮化鎵發光二極體工藝製造與光電特性的虛擬仿真實驗。實際氮化鎵發光二極體的製造工藝耗時較長，工藝設備價格昂貴，工藝環境條件要求苛刻，工藝過程涉及強酸、強鹼、多種危險性氣體和材料，且工藝運轉與維護的難度和費用都很大。因此為了使學生能夠更形象、更直觀地理解GaN LED的製作工藝，分析GaN LED的關鍵工藝和結構參數對器件光電特性的影響和規律，理解GaN LED的發光機理。本實驗教學項目採用一種成熟的器件與工藝TCAD仿真工具Silvaco搭建一 個虛擬的半導體製造工廠，對GaN LED光電特性進行虛擬仿真實驗，作為真實實驗的有效補充，以激發學生的創新思維與學習興趣，增強學生對器件工藝原理和工作機理的理解、吸收和拓展，並增強學生的虛擬仿真實踐動手能力，為高水平、高素質、強能力的積體電路人才培養奠定一-定的基礎 。