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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
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