激光剥离GaN+LED外延膜的研究.pdf

镕1¨月}日凝聚杏光学性质#术研H亡c0PcM’2008)论Z浆 激光剥离GaNLED外延膜的研究2 黄瑾．郑清洪，刘宝林3 厦r]走学特理系，福建，厦n36l005 本文通过激光剥离技术．实现大面积GaNLED激光剥离，嗬且完整的保留了蓝宅甘衬慷，外且在剥 离后的村底上重新生长G刑基LED器件结构外延薄膜．并对其进行对比研究。 LED外延片。 实验采用uLMocvD系统生长的hG州，GaNMOw’s LED外延片正面用环氧树脂或者金属粘在sl村底上+采用波K 澈光剥离的具体过程如下：oaN 样品，激光扫描完样品后，用稀Hcl漫泡样品，除去OaN上的金属血，使蓝宅石村底与外延H分离，得 到sI衬底支撑的m2英寸GaNLED外延薄膜。 LED器件结构外延薄膜，为了便下比较，本文采 对于在剥离后的衬底上重新生长InoaN，洲MOw’s 用与一个新的常规衬底同一炉进行生长．对它们的性能进行比较。剥离后的村底L的OaNLED与常规衬 底上的OaNLED分别为样品A和样品B。 采用能量密度为500nlJ，cln2的辙光辎照样品后．样品在蓝宝石，oaN界而出现成片银白色的亮点，将 样品浸入Hcl溶液后，成功地将2lnchG州薄膜从蓝宝石上分离。剥离后的OaNLED的在金相显微镜 F观察非常完整，没有裂纹，如图l所示。利用扫描电镜(sEM)对转移村底后的样品的解理面进行观 察，可以看到sI村底上有将近367岬GaN外延层薄膜，且十分完整，如幽2所示。 sEM照片 图l剥离后的GaN样品显徽镜 图2剥离后的G槲，胶，st 啦lO州cmIcmscop。pIcmof国N啦2cross-∞ni呻al GaNnlmbondedt0aSlsubs仃ak 我们对样品(0002)面进行峥20扫描。未剥离前的样品有2线卫星峰，而剥离后的样品有I级卫星 峰．剥离后的样品保留了InGaN，GaN有源层结构．但是由于测试的位置接近GaN缓冲层．晶体缺陪密度 比较高，裹脚水平整．所以衍射卫星峰级数减少， 剥离后的GaN表而原予力显微镜照片显示RMs均方根粗糙庄[为1604…表明剥离后表面较为平 整．但是比起未剥离时的RMs(06nm)jIl精度较大，。方面是由于a剥离过程中GaN薄膜的热分解引起 的：另一方面是由于剥离开的表面原来与蓝宝石相连，蓝宝石和GaN的品格失配较大。对制各基于激光 统的GaN表面粗糙技术，LL0更简单且有效。 籀然嚣燃气蒜勰．馏僦；慧篙总徽：箫桊…”2”“““”“。 ’d信镕者．blIiu@…幽“ *{H月十月*Ⅸ卷^≠|_|_m≠}Ⅻ讨☆(0PcMlz0。8)n女女 将剥离后得到的蓝书右村底正面抛光，同一条件F放入另外一片常规蓝宅石衬底进行牛长对比。幽3 址示了样品A和样品B止而光致芨光谱闻的对比。样品A峰值波长为450咖，半峰宽为28叫l。而样品B的峰 值渡长为458nm·半峰宽为21 nm。样品A比样品B的PL笈光峰蓝穆丁8nm。 InoaN MQwLED的发光波长取缺r阱培的组分、厚度驶阱培的压麻力大小。样品A和样品B的生长 条件相同r故可以认为引起波K靛生变化的主要原因是两种LED所受的应力水同．使InGaN帚子阱发光培 的极化场发生了变化t我们封两个样品分别进行拉曼(R枷a11)测试。罔6为样品A和样品B的拉曼光谱。 样品A的E2干nAl(LO)振动{奠位于s70 73cm— 53c卅l和740cm．I处，而样品B的E2押AlfL01幔位于s70 l和740cm·l处。位于418cm-I和752cm．1附近的峰是由蓝京右村底产牛的。由于外延膜和村底之问