深紫外激光对GaN薄膜的激光抛光研究

陈赛华; 戴玉堂; 肖翔; 丁莉云

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.004

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深紫外激光对GaN薄膜的激光抛光研究

陈赛华 , 戴玉堂 , 肖翔 , 丁莉云

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Citation:

深紫外激光对GaN薄膜的激光抛光研究

1.
武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室, 武汉 430070

作者简介: 陈赛华(1985- ),女,硕士研究生,研究方向为激光微加工、超精密数控加工等..

通讯作者: 戴玉堂, daiyt68@163.com ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(50775169;50802069)
中图分类号: TN249

Investigation on laser polishing of GaN film using deep ultraviolet laser

1.
Key Laboratory of Fiber Optic Sensing Technology, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China

Corresponding author: DAI Yu-tang, daiyt68@163.com ;

CLC number: TN249

摘要: 为了研究157nm深紫外激光的激光抛光加工特性,采用小光斑对GaN半导体薄膜进行了微平面扫描刻蚀.通过探讨激光工艺参量与激光抛光质量的影响关系,得到了最佳的工艺参量范围.结果表明,随着激光抛光扫描速率的增加,材料加工表面粗糙度值Ra逐渐减小,其中扫描速率在0.014mm/s～0.015mm/s处,激光抛光质量最高;而激光抛光扫描间距的减小,或者脉冲频率的增加,都将导致被加工表面粗糙度增大;当脉冲频率取8Hz时,抛光效果较好,表面粗糙度值Ra≈20nm.
- 激光技术 /
- 深紫外激光 /
- GaN薄膜 /
- 激光抛光 /
- 微平面 /
- 表面粗糙度
Abstract: To study laser polishing performance of the 157nm deep ultraviolet(UV) laser,micro-surface laser etching of GaN semiconductor film was performed using a small laser-spot.After investigating the influencing relationships between the process parameters and the polishing quality,ideal process parameters were obtained.The results show that the etched surface roughness Ra gradually decreases with the speed of laser scan.When the scan speed is 0.014mm/s~0.015mm/s,the polishing quality of the etched surface is the best.With the decreasing of scan shift rate perpendicular to scan direction or with the increasing of laser repetition rate,the etched surface roughness would increase.As the laser repetition rate is 8Hz,the polishing effect is preferable and the surface roughness Ra is about 20nm.
- laser technique /
- deep ultraviolet laser /
- GaN thin-film /
- laser polishing /
- micro facet /
- surface roughness

[1]	DAI Y T,XU G,CUI J L,et al.Micro etching of GaN-based semiconductor materials using 157nm laser[J].Chinese Journal of Lasers,2009,36(12):3138-3142(in Chinese).
[2]	DAI Y T,CUI J L,XU G,et al.Influence of laser parameters on etching performance during 157nm laser micromachining[J].Laser Technology,2011,35 (1):36-85(in Chinese).
[3]	CHEN L,YANG Y Q.Mechanism and application of laser polishing[J].Surface Technology,2003,32(5):49-52(in Chinese).
[4]	OBATA K,SUGIOKA K,AKANE T,et al.Influence of laser fluence and irrdiation timing of F2 laser on ablation properties of fused silica in F2-KrF excimer laser multi-wavelength excitation process[J].Applied Physics,2001,A73 (6):755-759.
[5]	MUTAPCIC E,IOVENITTI P,HAYES J P.A 3D-CAM system for quick prototyping and microfabrication using excimer laser micromachining[J].Microsystem Technologies,2005,12(1/2):128-136.
[6]	FUJIKAWA T,SHIBASKI Y,ANDO S,et al.New photoresist materials for 157nm lithography[J].Chemical of Materials,2003,15(7):1512-1517.
[7]	LI W L,LI Y,LI W.Mechanism study of silica ablating on photonic crystal fiber by 157nm laser[J].Laser Technology,2006,30(6):601-604 (in Chinese).
[8]	DUG J,CHEN T,ZUO T Ch,et al.Lens array homogenizer for excimer lasers[J].Journal of Optoelectronics · Laser,2005,16(3):279-281 (in Chinese).
[9]	ZHAO Z Y,HOU D S,DONG X Ch,et al.Research on etching properties of polycarbonate by KrF excimer laser[J].Opto-Electronic Engineering,2004,31 (2):4-7(in Chinese).
[10]	FU G S,CHU L Z,ZHOU Y,et al.Influence of pulse repetition rate on morphology of nanocrystalline silicon film prepared by pulsed laser deposition[J].Chinese Journal of Laser,2005,32(9):1254-1257(in Chinese).
[11]	DEGN H Y,RAO Y J,RAN Z L,et al.Photonic crystal fiber based Fabry-Pérot sensor fabricated by using 157nm laser micromachining[J].Acta Optica Sinica,2008,28(2):254-258(in Chinese).

[1]	韩小花 , 邓磊敏 , 吴宝业 , 白克强 , 周翔 , 刘朋 , 段军 . 皮秒激光抛光KDP晶体的工艺研究. 激光技术, 2018, 42(2): 166-171. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.005
[2]	陶华锋 , 杨忠孝 , 宁永功 , 屠晶景 , 徐洪艳 . 激光处理GaN薄膜的研究. 激光技术, 2005, 29(6): 652-653,656.
[3]	季国顺 , 张永康 . 激光抛光化学气相沉积金刚石膜. 激光技术, 2003, 27(2): 106-109.
[4]	刘睿诚 , 杨永强 , 王迪 . 选区激光熔化成型金属零件上表面粗糙度的研究. 激光技术, 2013, 37(4): 425-430. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.003
[5]	陈晨 , 郭晓明 , 马军 , 王文生 . 基于激光散斑角度相关法表面粗糙度测量. 激光技术, 2015, 39(4): 497-500. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.015
[6]	null , . 电子调制的激光相干粗糙度测量技术研究. 激光技术, 2016, 40(3): 447-450. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.031
[7]	肖海兵 , 张庆茂 , 谭小军 , 周泳全 , 张卫 , 罗博伟 . 碳化硅陶瓷超快激光双光束精密抛光技术研究. 激光技术, 2024, 48(2): 180-187. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.02.006
[8]	江超 , 王又青 , 胡少六 . 激光抛光技术的发展与展望. 激光技术, 2002, 26(6): 421-424.
[9]	周敏 , 魏昕 , 谢小柱 , 胡伟 . 355nm紫外激光抛光Al2O3陶瓷工艺的研究. 激光技术, 2014, 38(4): 556-560. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.024
[10]	何国豪 , 劳子彬 , 甘宏海 , 曹明轩 , 付斌 , 刘志平 , 王颖 , 袁铭辉 . 工艺参数对SLM成形CuCrZr合金微流道粗糙度的影响. 激光技术, 2023, 47(5): 639-645. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.05.010
[11]	丁瑞堂 , 孙树峰 , 刘庆玉 , 邵晶 . 激光化学复合抛光工艺参量对304不锈钢性能的影响. 激光技术, 2019, 43(3): 295-300. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.03.002
[12]	朱保华 , 黄静 , 张文涛 , 蒋曲博 , 周钦 . 基于灰度共生矩阵方法的激光散斑特性分析. 激光技术, 2012, 36(5): 620-622. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.011
[13]	李田泽 , 张静华 . 一种无触点快速测量表面粗糙度的方法. 激光技术, 1998, 22(4): 207-211.
[14]	张辉 , 桑胜波 , 菅傲群 , 段倩倩 , 张文栋 . SOI纳米光波导表面粗糙度的研究进展. 激光技术, 2017, 41(3): 367-375. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.013
[15]	蔡雯 , 陈培锋 , 王英 , 张恒 , 王莫 , 王钇苏 . 基于激光散射的表面粗糙度测量系统研究. 激光技术, 2020, 44(5): 611-615. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.05.014
[16]	陈君 , 张群莉 , 姚建华 , 傅纪斌 . 材料表面粗糙度对激光吸收率影响的研究. 激光技术, 2008, 32(6): 624-627.
[17]	王敏 , 王青 , 朱日宏 , 马骏 , 陈帆 , 张建云 , 刘戴明 . 光谱合束二向色镜反射率及合束效率仿真研究. 激光技术, 2019, 43(3): 421-426. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.03.025
[18]	白帆 , 戴玉堂 , 徐刚 , 崔建磊 . 基于157nm深紫外激光的蓝宝石基片微加工. 激光技术, 2010, 34(5): 636-639. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.016
[19]	胡增荣 , 童国权 , 陈长军 , 郭华锋 , 周亮 , 徐家乐 . 激光纳米表面工程技术. 激光技术, 2014, 38(6): 764-770. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.009
[20]	赵士伟 , 张海云 , 李志永 , 赵玉刚 , 张晋烨 . 激光参量对血管支架切缝形貌及粗糙度的影响. 激光技术, 2020, 44(3): 299-303. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.03.005

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深紫外激光对GaN薄膜的激光抛光研究

通讯作者: 戴玉堂, daiyt68@163.com;

作者简介: 陈赛华(1985- ),女,硕士研究生,研究方向为激光微加工、超精密数控加工等.

1. 武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室, 武汉 430070

收稿日期: 2011-06-24
录用日期: 2011-07-04
网络出版日期: 2012-01-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50775169;50802069)

关键词:

摘要: 为了研究157nm深紫外激光的激光抛光加工特性,采用小光斑对GaN半导体薄膜进行了微平面扫描刻蚀.通过探讨激光工艺参量与激光抛光质量的影响关系,得到了最佳的工艺参量范围.结果表明,随着激光抛光扫描速率的增加,材料加工表面粗糙度值Ra逐渐减小,其中扫描速率在0.014mm/s～0.015mm/s处,激光抛光质量最高;而激光抛光扫描间距的减小,或者脉冲频率的增加,都将导致被加工表面粗糙度增大;当脉冲频率取8Hz时,抛光效果较好,表面粗糙度值Ra≈20nm.