初始應(yīng)力對垂直結(jié)構(gòu)GaN基LED光電性能影響的研究.pdf

1、GaN基LED作為照明光源既節(jié)能又環(huán)保，開啟了人類照明的新時代，已經(jīng)與人們的生活息息相關(guān)，因此2014年諾貝爾物理獎授予了GaN基LED的相關(guān)研究成果。目前，商品化的GaN基LED按外延襯底劃分共有三條技術(shù)路線，分別是：碳化硅(SiC)、藍(lán)寶石(Al2O3)及硅(Si)襯底技術(shù)路線．藍(lán)寶石襯底LED市場份額最大，碳化硅襯底LED的市場占有率居中，硅襯底LED盡管市場占有率最小，但它的市場份額正在逐漸擴(kuò)大且應(yīng)用越來越廣泛。盡管硅襯底技術(shù)路

2、線具有一定局限性，人們還不清楚它將來是否會成為主流技術(shù)，但由于它具有諸多顯著優(yōu)點，目前已經(jīng)成為LED領(lǐng)域的一大研究熱點。硅襯底會吸收可見光以及硅襯底上外延的GaN基 LED薄膜存在巨大的張應(yīng)力，因此實用化的硅襯底 LED均是采用邦定和濕法腐蝕相結(jié)合的技術(shù)將GaN基LED薄膜從外延襯底剝離轉(zhuǎn)移到新的支撐基板上做成垂直結(jié)構(gòu)的芯片。硅襯底GaN基LED薄膜存在巨大的外延張應(yīng)力，在剝離轉(zhuǎn)移到新基板后應(yīng)力會得到一定程度的釋放已有報道，然而，是否可

3、以將硅襯底GaN基LED薄膜應(yīng)力先完全釋放后再邦定到支撐基板上做成垂直結(jié)構(gòu)的芯片以及其光電性能是否會得到改善目前還沒有報道。盡管三條技術(shù)路線的垂直結(jié)構(gòu)LED均已實現(xiàn)商品化并獲得了廣泛應(yīng)用，而且轉(zhuǎn)移到新基板后應(yīng)力的微小變化就會對GaN基LED的光電性能產(chǎn)生明顯影響，然而同種襯底上相同結(jié)構(gòu)的LED薄膜在轉(zhuǎn)移到新的支撐基板時應(yīng)該處于怎樣的初始應(yīng)力狀態(tài)才能使其光電性能發(fā)揮到最佳目前還是研究空白。
　　本文將外延結(jié)構(gòu)相同的GaN基LED薄膜

4、分別直接邦定和應(yīng)力釋放后再邦定到新的支撐基板上，獲得了多種初始應(yīng)力不同的垂直結(jié)構(gòu)LED芯片，并對其光電性能進(jìn)行了研究。
　　1、當(dāng)LED薄膜用有機(jī)柔性粘結(jié)層與基板粘結(jié)在一起，去除硅襯底后，LED薄膜所受來自于硅襯底的張應(yīng)力基本會被完全釋放。
　　2、直接邦定和釋放應(yīng)力后再邦定的芯片其LED薄膜的張應(yīng)力均會得到釋放，其中釋放應(yīng)力后再邦定獲得的芯片其張應(yīng)力釋放較為徹底，而直接邦定得到的芯片其張應(yīng)力釋放較小。
　　3、在制備