低压下激光剥离的研究.pdf

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1、2014年6月15日现代电子技术Jun．2014第37卷第l2期ModernElectronicsTechniqueVo1．37NO．12低压下激光剥离的研究林飞，陈志远，刘宝林，朱丽虹，李晓莹，曾凡明(厦门大学物理与机电工程学院，福建厦门361005)摘要：为了研究低压环境对激光剥离的影响，利用准分子激光剥离系统和真空腔对GaN／蓝宝石样品分别在低压下和常压下进行多脉冲激光照射，之后用台阶仪测量样品的分解深度，得知相比常压环境，低压下GaN分解深度在脉冲次数为10次、20次、30次时分别增加了为10．2％，19．O％，24．3％，之后结合GaN材料分解过

2、程和脉冲激光照射GaN／蓝宝石结构过程进行理论分析得到相应低压和常压下的GaN材料的理论分解深度，得到与实验一致的趋势。证明了低压环境能提高激光剥离速率。关键词：GaN；激光剥离；多脉冲激光照射；激光剥离速率中图分类号：TN24—34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2014)12—0156—04Studyonlaserlift—ofofGaNmaterialinlowpressureLINFei，CHENZhi—yuan，LIUBao·lin，ZHULi—hong，LIXiao·ying，ZENGFan—ming(SchoolofPhysics

3、andElectromechanicalEngineering，XiamenUniversity，Xiamen361005，China)Abstract：Inordertostudytheeffectsoflow—pressureenvironmentonlaserlift—ofprocess．theexperimentthataGaN／sap—phiresamplewasirradiatedbyanexcimerlaserlift—ofsystemindifferentpressurewascarriedout，andthenthedecompositi

4、ondepthofthesamplewasmeasuredwithaprofilometer．TheresultsshowthatthedecompositiondepthofGaNinlowpressureisincreasedby10_2％，19．0％and24．3％whichcorrespondstothenumberofpulsesof10。20and30．One—dimensionalheatflowmodelofGaN／sapphirestructureirradiatedbylaserwasestablished．Thetemperature

5、fieldinGaNwascalculatedandanalyzed．ThedecompositiondepthofGaNindifferentpressurewasobtained．Thetheoreticalcalculationresultisconsistentwiththeex—perimentalresult．Itindicatesthattheeficiencyoflaserlift—ofinlowpressureenvironmentishigherthanthatinordinarypres—sureenvironment．Keyword

6、s：GaN；laserlift—of；multipulselasarirradiation；laser1ifl—ofrate从蓝宝石衬底一侧照射外延片，这束激光只会被蓝宝石0引言衬底与GaN界面处的GaN材料所吸收，GaN受热分解生由于GaN材料禁带宽度宽，性质稳定，被广泛应用成金属Ga和气体N：，从而实现与蓝宝石衬底的剥离。于蓝光、绿光以及紫外光LED器件的生产中，其在众激光剥离技术结合键合技术，可以将GaN外延层转移到多领域都扮演着重要的角色，所以一直以来都吸引着极导电、导热性能更好的其他衬底(如si、金属)上。首先大的关注。目前主要是通过在蓝宝石衬底

7、上的异质外可以实现在外延层的两侧制备P、N电极，从而可以减小延得到GaN基LED，但由于蓝宝石与GaN晶格的失配电极与焊盘对光的遮挡、吸收；其次，两侧电极结构，使大，使得器件外延层中会存在大量位错和层错，器件效得电流几乎全部垂直地流过LED外延层，从而避免了率受到限制，并且蓝宝石的电导率和热导率差，影响器电流阻塞效应；最后，si或金属衬底的热导率相比蓝宝件散热，且同侧电极会导致电流阻塞效应等问题。这些石明显更优，可以有效地改善LED的散热情况，提高其导致了GaN基LED的寿命短、输出功率低。1996年使用寿命。激光剥离技术从根本上解决了蓝宝石衬底Kelly

8、等人提出了应用激光剥离技术将GaN外延层和蓝带给GaN基LED的不