GaN基外延膜的激光剥离和InGaNLD外延膜的解理

黎子兰; 胡晓东; 章蓓; 陈科; 聂瑞娟; 张国义

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GaN基外延膜的激光剥离和InGaNLD外延膜的解理

黎子兰 , 胡晓东 , 章蓓 , 陈科 , 聂瑞娟 , 张国义

文章导航 > 激光技术 > 2004 > 28(1): 29-32

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Citation:

GaN基外延膜的激光剥离和InGaNLD外延膜的解理

1.
北京大学, 物理学院, 人工微结构和介观物理国家重点实验室, 北京, 100871;
2.
北京大学, 宽禁带半导体研究中心, 北京, 100871

作者简介: 黎子兰(1979- ),男,硕士,主要从事半导体光电子学方向的研究.E-mail:zealan@water.pku.edu.cn.

基金项目:
八六三计划资助项目(2001AA313110);国家自然科学基金资助项目(60276010)
中图分类号: TN248.4

Thin film GaN-based membranes by laser lift-off and cleaved In GaN LD facet

1.
State Key Laboratory for Artificial Microstructure and Mesoscopic Physics, Department of Phsics, Peking University, Beijing 100871, China;
2.
Research Center for Wide Gap Semiconductors, Peking University, Beijing 100871, China
CLC number: TN248.4

摘要: 利用波长为248nm的KrF准分子激光器进行了蓝宝石衬底GaN外延层剥离。对极薄的MOCVD生长的单层GaN外延膜(3μm)和InGaNLD外延膜(5μm)实现了大面积剥离。对剥离蓝宝石衬底背面抛光和未抛光外延片的不同特点作了比较,激光剥离所需的能量密度阈值分别约为200mJ/cm2和300mJ/cm2,优化结果表明,能量密度分别在400mJ/cm2和600mJ/cm2可实现稳定的剥离。同时对剥离后的InGaN多量子阱LD结构薄膜进行了解理,SEM观察显示获得的InGaNLD腔面平整光滑。基于这种技术可以获得无蓝宝石衬底的GaN基光电子和电子器件。
- 剥离 /
- GaN /
- InGaNLD /
- 解理
Abstract: Thin gallium nitride films,grown on sapphire substrates by MOCVD,are debonded by laser-induced lift-off. 3μm thick GaN membranes and 5μm thick InGaN MQW LD membranes are successfully separated from the growth substrates using KrF pulsed-excimer laser.Characterization of laser lift-off technology between wafers with sapphire substrates backside polished and wafers with sapphire substrates backside unpolished are compared.The threshold intensities are about 200mJ/cm2 and 300mJ/cm2 for these two kinds of wafers,and incident pulse intensities of 400mJ/cm2 and 600mJ/cm2 were required for stable interface splitting respectively. The InGaN MQW LD films are transfired onto a Si or InP support substrate and then cleaved. SEM was employed to analyze the cleaved facet. It can be concluded that the cleaved facet is ideal. GaN-based opto-electronic and electronic devices without sapphire substrate are available with this technology.
- lift-off /
- GaN /
- In GaN LD /
- cleave

[1]	NAKAMURA S.J Cryst Growth,1997,170:11～15.
[2]	MORKOC H,STRITE S,GAO G B et al.J A P,1994,76:1363～1398.
[3]	STEIGERWALD D A,BHAT J C,COLLINS D et al. IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics,2002,8:310～320.
[4]	KELLY M K,AMBACHER O,DAHLHEIMER B et al.A P L,1996,69:1749～1752.
[5]	WONG W S,SANDS T,CHEUNG N W et al.A P L,1998:72:599～602.
[6]	WONG W S,SANDS T,CHEUNG N W et al.A P L,1999,75:1360～1363.
[7]	WONG W S,KNEISSL M,MEI P et al.A P L,2001,78:1198～1201.
[8]	JOHNSON J W,LAROCHE J,REN F.Solid-State Electron,2001,45:405～410.
[9]	MORITA D,SANO M,YAMAMOTO M et al.J A P,2002,41:1434～1436.
[10]	KELLY M K,VAUDO R P,PHANSE V M et al.Japan J A P,1999,38:217～219.
[11]	STACH E A,KELSCH M,NELSON E C et al.A P L,1999,77:1819～1822.
[12]	MARTIN R W,KIM H S,CHO Y et al.Materials Science and Engineering,2002,B93:98～101.
[13]	童玉珍.GaN及其三元化合物的MOCVD生长和性质及蓝光LED的研究.北京大学博士毕业论文,1999.68.
[14]	KAWASHIMA T,YOSHIKAWA H,ADACHI S et al.J A P,1997,82:3528～3535.

[1]	郎佳红 , 顾彪 , 徐茵 , 秦福文 . GaN基材料半导体激光器综述. 激光技术, 2003, 27(4): 321-324,327.
[2]	张俊 , 张为国 . Micro-LED蓝宝石衬底AlN上GaN激光剥离研究. 激光技术, 2023, 47(1): 25-31. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.01.004
[3]	朱敏杰 , 胡芳仁 , 杨海艳 . 基于氮化镓的通信波段可调DFB激光器的研究. 激光技术, 2016, 40(1): 60-63. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.013
[4]	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.
[5]	陈赛华 , 戴玉堂 , 肖翔 , 丁莉云 . 深紫外激光对GaN薄膜的激光抛光研究. 激光技术, 2012, 36(1): 13-15,36. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.004
[6]	陶昕辰 , 朱涛 , 黄玉玲 , 高恬曼 , 何博 , 吴迪 . 基于DDR GAN的低质量图像增强算法. 激光技术, 2023, 47(3): 322-328. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.03.006
[7]	陈星 , 游利兵 , 代甜甜 , 王宏伟 , 杨礼昭 , 程超 , 方晓东 . 308nm准分子激光剥离聚酰亚胺薄膜实验研究. 激光技术, 2020, 44(1): 100-107. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.01.018
[8]	黄御 , 梁勖 , 朱能伟 , 潘宁 , 林颖 , 方晓东 . 应用于柔性电子领域的激光剥离技术进展. 激光技术, 2018, 42(4): 440-445. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.04.002
[9]	王焕灯 . 解理耦合腔(C3)激光器——一种光纤通讯用的新型激光器. 激光技术, 1984, 8(6): 7-12.
[10]	金春来 , 胡晓东 , 王琦 , 张振生 , 章蓓 . GaN基激光器光增益和内部光损耗的测量. 激光技术, 2005, 29(3): 284-286.
[11]	陈贵宾 . GaN基材料局域光学厚度均匀性的检测方法. 激光技术, 2006, 30(3): 301-303.
[12]	朱彦旭 , 杜志娟 , 刘飞飞 , 于宁 , 王岳华 , 宋会会 , 王红航 . GaN基微腔传感器悬空隔膜的力电转换的ANSYS研究. 激光技术, 2016, 40(6): 791-795. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.004
[13]	江达飞 , 江孝伟 , 张丽娜 . GaN基蓝光LED单偏振输出及高光提取效率的实现. 激光技术, 2019, 43(2): 184-188. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.02.007

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GaN基外延膜的激光剥离和InGaNLD外延膜的解理

作者简介: 黎子兰(1979- ),男,硕士,主要从事半导体光电子学方向的研究.E-mail:zealan@water.pku.edu.cn

1. 北京大学, 物理学院, 人工微结构和介观物理国家重点实验室, 北京, 100871;
2. 北京大学, 宽禁带半导体研究中心, 北京, 100871

收稿日期: 2003-05-07
录用日期: 2003-09-23
网络出版日期: 2004-01-25

基金项目: 八六三计划资助项目(2001AA313110);国家自然科学基金资助项目(60276010)

关键词:

剥离 /
GaN /
InGaNLD /
解理

摘要: 利用波长为248nm的KrF准分子激光器进行了蓝宝石衬底GaN外延层剥离。对极薄的MOCVD生长的单层GaN外延膜(3μm)和InGaNLD外延膜(5μm)实现了大面积剥离。对剥离蓝宝石衬底背面抛光和未抛光外延片的不同特点作了比较,激光剥离所需的能量密度阈值分别约为200mJ/cm2和300mJ/cm2,优化结果表明,能量密度分别在400mJ/cm2和600mJ/cm2可实现稳定的剥离。同时对剥离后的InGaN多量子阱LD结构薄膜进行了解理,SEM观察显示获得的InGaNLD腔面平整光滑。基于这种技术可以获得无蓝宝石衬底的GaN基光电子和电子器件。