UV‐ranged micro‐LEDs are being explored for numerous applications due to their high stability and power efficiency. However, previous reports have shown reduced external quantum efficiency (EQE) and increased leakage current due to the increase in surface‐to‐volume ratio with a decrease in the micro‐LED size. Herein, the size‐related performance for UV‐A micro‐LEDs, ranging from 8 × 8 to 100 × 100 μm 2 , is studied. These devices exhibit reduced leakage current with the implementation of atomic layer deposition‐based sidewall passivation. A systematic EQE comparison is performed with minimal leakage current and a size‐independent on‐wafer EQE of around 5.5% is obtained. Smaller sized devices experimentally show enhanced EQE at high current density due to their improved heat dissipation capabilities. To the best of authors’ knowledge, this is the highest reported on‐wafer EQE demonstrated in <10 μm dimensioned 368 nm UV LEDs.

Beta-phase gallium oxide (β-Ga2O3) has exceptional electronic properties with vast potential in power and radio frequency electronics. Despite the excellent demonstrations of high-performance unipolar devices, the lack of effective p-type dopants in β-Ga2O3 has hindered the further development of Ga2O3-based bipolar devices. In this work, we applied the semiconductor grafting approach and fabricated monocrystalline Si/β-Ga2O3p–n heterojunctions, of which the characteristics were systematically studied. The heterojunctions demonstrated a diode rectification over 1.3 × 107 at ±2 V with a diode ideality factor of 1.13. Furthermore, capacitance–voltage (C–V) measurement showed frequency dispersion-free characteristics from 10 to 900 kHz. The interface defect density (Dit) was calculated as 1–3 × 1012/cm2 eV. Scanning transmission electron microscopy (STEM) and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed that an ultrathin oxygen-rich layer existed on the Ga2O3 surface and later formed an ultrathin interfacial layer after bonding with Si. It is speculated that the excessive oxygen at the Ga2O3 surface enhanced the passivation of the Si dangling bonds and thus reduced Dit. This work improved our understanding of interface properties of the semiconductor grafting approach, providing useful guidance on the future development of Si/Ga2O3 heterojunction devices.

Thin Si-doped Al-rich (xAl &gt; 0.85) regrown Al(Ga)N layers were deposited on AlN on sapphire template using metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) techniques. The optimization of the deposition conditions, such as temperature (1150 °C), V/III ratio (750), deposition rate (0.7 Å/s), and Si concentration (6 × 1019/cm3), resulted in a high charge carrier concentration (&gt; 1015 cm−3) in the Si-doped Al-rich Al(Ga)N films. A pulsed deposition condition with pulsed triethylgallium and a continuous flow of trimethylaluminum and ammonia was employed to achieve a controllable Al composition xAl &gt; 0.95 and to prevent unintended Ga incorporation in the AlGaN material deposited using the close-coupled showerhead reactor. Also, the effect of unintentional Si incorporation on free charge carrier concentration at the regrowth interface was studied by varying the thickness of the regrown Al(Ga)N layer from 65 to &lt;300 nm. A maximum charge carrier concentration of 4.8 × 1016 and 7.5 × 1015/cm3 was achieved for Al0.97Ga0.03N and AlN films with thickness &lt;300 nm compared to previously reported n-Al(Ga)N films with thickness ≥400 nm deposited using MOCVD technique.

Abstract 3-kV breakdown voltage was demonstrated in monolithic bidirectional GaN HEMTs having potential applications in 1200V or 1700V-class power converters. The on-resistance of the fabricated transistors was ~20 Ω.mm (~11 mΩ.cm 2 ). The breakdown voltage was optimized with two field plates on either side of the transistor. Shorter first field plate lengths (≤ 2μm) resulted in higher breakdown voltage and the possible reason was discussed. The transistors had a steep subthreshold swing of 92 mV/ dec. The fabricated transistor was benchmarked against the state-of-the-art monolithic bidirectional GaN HEMTs in the performance matrices of breakdown voltage – on resistance, that showed crucial progress.