项目目标

学术指标：发表SCI论文≥3篇；申请专利≥1项；培养研究生≥2名。

技术指标：

1. LED芯片，波长范围450-460nm.光电转换效率≥65%（电流密度>25 A/cm2）。光效>170 lm/W(显指>70，CCT: 5000-6000K,芯片电流密度>25 A/cm2).

2. 纳米图形化蓝宝石衬底（nPSS）大小≥4寸。

3. 纳米图形化蓝宝石衬底（nPSS）图形最小尺寸：图形间距≤1200nm, 图形高度≥200nm.

主要经济指标：实施期内项目销售收入≥1000万元，新增利税≥100万元。

项目背景

       LED是半导体照明的核心技术，具有节能，无污染，长寿等优点，符合国家长期发展要求。利用后发优势，重点部署4寸的纳米压印nPSS设备及相关高效LED芯片工艺。通过香港科大强大的研发优势，以佛山市国星半导体公司需求为指向，建立自主知识产权和技术壁垒。利用技术优势，开发纳米压印nPSS及相关高效LED芯片工艺的成套解决方案，树立符合市场需求的高性价比产品品牌。本项目适应当前国家提倡环保，节能减排，促进经济稳定增长的相关政策。

项目特色和创新点

1. 纳米图像化衬底不仅可以改变LED的出射光路，同时具有二维光子晶体的特性，可以大幅提高出光率。

2. 用纳米压印工艺制备图形结构，具有成本低，加工精度高的优点。

3. 用光学模拟软件优化设计的三位纳米结构尺寸，以对实验进行指导。

4. 配合nPSS结构进行AlN buffer沉积工艺开发，加入独特的AlN衬底退火工艺，确保最终外延高质量，低缺陷，低翘曲的性能。

5. 在相对高温下生长3D生长层，更高温高速生长岛状填平层，从而增加外延产能，提高经济效益。

项目成果

1. 目前已经发表高水平sci论文8篇(有致谢基金号HKUST Fund of Nanhai (Grant No. FSNH-18FYTRI01))

   [1]Q. Zhang, ACS Nano 2020,14,1577−1585, doi: 10.1021/acsnano.9b06663.

   [2]Q. Zhang, Advanced Functional Materials 2020, 30, 2002570, doi: 10.1002/adfm.202002570.

   [3]L. Gu, Nature 2020, 581, 278–282, doi: 10.1038/s41586-020-2285-x.

   [4]Y. Fu, Advanced Functional Materials 2020, 30, 2002913, doi: 10.1002/adfm.202002913.

   [5]S. Poddar, Nano Letters 2021, 21, 12, 5036–5044, doi: 10.1021/acs.nanolett.1c00834.

   [6]S. Poddar, Nanoscale 2021, 13, 6184-6191, doi: 10.1039/d0nr09234g.

   [7]Z. Song, ACS Nano 2021, 15, 7659-7667, doi: 10.1021/acsnano.1c01256.

   [8]Y. Zhu, EcoMat 2021, doi: 10.1002/eom2.12117.

2. 目前已经培养两名项目成员（徐光海，张千鹏）于2019年博士毕业。

3. 纳米图形衬底已经顺利制备中。