美国北卡罗来纳州立大学（NCSU）和美国Adroit材料公司的研究人员通过在激活退火过程中使用紫外线（UV）照射，提高了硅注入的氮化铝（AlN）中的自由电子浓度，从而提高了电导率。
氮化铝具有6.1eV的超宽带隙，这对于制造大功率和高压电子产品而言具有诱人的吸引力，同时在约200nm波长范围内兼有深紫外光电子学的潜力。宽带隙材料在实现高电导率方面具有挑战性。
改善AlN中的电导率涉及降低螺纹位错和铝空位硅（VAl-nSi）络合物的密度。这些缺陷通过俘获浅至约70meV供体态的电子，降低了硅作为掺杂剂的有效性，从而降低了电导率。
紫外光照射的目的是产生多余的少数载流子，这些载流子的存在使VAl-nSi络合物的形成能向上移动，从而降低了它们的密度。产生空穴需要能量高于6.1eV带隙（即波长小于200nm）的UV光子。该技术的理论设计为缺陷准费米能级（dQFL）控制。
研究人员使用位错密度低于103 / cm2的AlN衬底，单晶AlN由通过物理气相传输（PVT）生长的球团加工而成，再通过使用富氮金属有机化学气相沉积（MOCVD）添加同质外延AlN层。
n型掺杂是在100keV能量下用1014个原子/cm2的硅离子注入实现的，在注入过程中，将AlN衬底倾斜7°，以避免离子容易穿过晶格结构中对齐间隙的通道效应。
在氮气中以100Torr的压力在1200°C退火2小时来激活掺杂，温度被视为较低，低于系统达到热力学平衡所需的值。
用来自1kW汞氙灯的UV灯照射样品。紫外线照射减少了中间间隙的光致发光，表明成功抑制了植入后退火过程中补偿性VAl-nSi点缺陷的产生。
用于电气测量的触点是范德堡格式的电子束蒸发钒/铝/镍/金。在氮气中在850°C下沉积一分钟后，对触点进行退火。
在300K和725K温度范围内测量在各种条件下退火的样品的电导率。与在相同温度但没有紫外线的情况下退火的样品相比，经过紫外线退火的样品在整个温度范围内的导电率提高了30倍。随着温度接近室温，显示出较差的性能。
利用电导率的温度依赖性，研究人员估计紫外线照射的样品的补偿比为0.2，而在1200°C下无紫外线退火的样品的补偿率为0.9。
由于植入物产生的高斯施主浓度和迁移率随深度而变化，预计室温霍尔测量结果不会很准确，因此，进行了热探针交流测量。
在高于400°C的温度下，自由电子浓度估计为5x1018 / cm3（假定为200nm层的平均值），迁移率为1cm2 / V-s。薄层载体的浓度接近硅剂量，约为?1x1014 / cm2。
研究人员评论说：“虽然离子注入在AlN中证明了室温下超过1/Ω-cm的高导电性，但尽管补偿率很低，测量的载流子迁移率却比外延掺杂低100倍左右。”
在没有UV的情况下经过1200°C退火的样品在类似的迁移率下具有约1x1013 / cm2的薄片载体浓度。低迁移率促使科研人员进一步深入研究，希望可以得到改善，从而实现更高的导电性。
