GaN基外延层的大面积、低功率激光剥离方法技术

本发明专利技术涉及一种实现大面积激光剥离蓝宝石上生长的ＧａＮ基外延层的方法，本发明专利技术提供了一种可以获得大面积的均匀的无蓝宝石衬底的完整的薄层ＧａＮ基外延膜，ＧａＮ基外延层是在蓝宝石衬底上用ＨＶＰＥ方法生长的厚膜或用ＭＯＣＶＤ方法生长的薄层外延膜，将ＧａＮ外延片通过特定的焊接材料和工艺焊接在Ｓｉ片等其他热导性和电导性良好的支撑材料上，保证ＧａＮ外延层和承载衬底具有好的电和热接触，同时又有相当的机械强度和耐温能力。利用由外向内的扫描方式及热衬底、加入激光阈值偏置等措施，从蓝宝石一侧使用对蓝宝石透明而ＧａＮ强烈吸收的脉冲激光扫描外延片，实现ＧａＮ外延层和蓝宝石衬底的大面积均匀分离。发明专利技术尤其有利于完整剥离大面积薄层外延膜，通常为２ｉｎｃｈ的ＧａＮ基外延片。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电器件领域，尤其涉及一种GaN基外延层的大面积激光剥离方法。本专利技术提出了一种实现大面积均匀、完整的、低功率激光剥离蓝宝石上生长的GaN基外延层的方法和技术，可以获得大面积的无蓝宝石生长衬底的完整的GaN基外延膜，适用于在类蓝宝石等透明衬底上生长的GaN基材料所制备的器件和材料上，尤其是适用于大面积完整均匀的激光剥离较薄氮化物外延层中。
技术介绍
GaN基III-V族氮化物是重要的直接带隙的宽禁带半导体材料。由于其特有的带隙范围，优良的光、电学性质，优异的材料机械和化学性能，在蓝、绿、紫、紫外光及白光发光二极管(LED)、短波长激光二极管(LD)、紫外光探测器和功率电子器件等光电子器件和电子器件以及特殊条件下的半导体器件等领域中有广泛的应用前景，吸引着人们的浓厚兴趣。GaN基材料极高的熔解温度和较高的氮气饱和蒸气压，使得同质外延大面积GaN单晶非常困难。一般需采用存在晶格失配和热失配的异质衬底来进行外延生长。由于高的热稳定性和相对便宜的价格，大多数的GaN基外延膜主要是生长在蓝宝石衬底上，但是由于蓝宝石硬度较高、导电和导热性能差，给后续的器件制备工艺带来了难度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＧａＮ基外延层的大面积、低功率激光剥离方法，具体包括以下步骤：（１）激光剥离ＧａＮ基外延层时，通过给要剥离的外延片施加一个偏置，降低激光剥离的功率；（２）采用螺旋线型或弧线型由外向内的激光光斑的扫描方式；（３）采 用低熔点金属合金作为介质层，实现外延层和支撑衬底的连接；。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张国义，康香宁，陈志忠，陈皓明，秦志新，于彤军，胡晓东，章蓓，杨志坚，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]