GaN基LED与Si键合技术的研究  

GaN LED/metals/Si structure fabricated by bonding and laser-lift off

作　　者：阮育娇[1] 张小英[2] 陈松岩[1] 李成[1] 赖虹凯[1] 汤丁亮[3] 

机构地区：[1]厦门大学物理系,半导体光子学研究中心,福建厦门361005 [2]厦门理工学院数理系,福建厦门361024 [3]厦门大学化学化工学院,福建厦门361005

出　　处：《光电子．激光》2010年第8期1202-1205,共4页Journal of Optoelectronics·Laser

基　　金：国家自然科学基金重点基金资助项目(60837001);福建省自然科学基金资助项目(2008J0221);福建省教育厅科技项目(JB08215)

摘　　要：采用金属键合技术结合激光剥离技术将GaN基LED从蓝宝石衬底成功转移到Si衬底上。利用X射线光电子谱(XPS)研究不同阻挡层对Au向GaN扩散所起的阻挡作用,确定键合所需的金属过渡层。利用多层金属过渡层,在真空、温度400℃和加压300 N下实现GaN基LED和Si的键合,通过激光剥离技术将蓝宝石衬底从键合结构上剥离下来,形成GaN基LED/金属层/Si结构。用金相显微镜及原子力显微镜(AFM)观察结构的表面形貌,测得表面粗糙度(RMS)为12.1 nm。X射线衍射(XRD)和Raman测试结果表明,衬底转移后,GaN基LED的结构及其晶体质量没有发生明显变化,而且GaN与蓝宝石衬底间的压应力得到了释放,使得Si衬底上GaN基LED的电致发光(EL)波长发生红移现象。The effect of different barrier layers on gold diffusing into GaN is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）.By using wafer bonding and laser lift-off（LLO）,which uses a KrF excimer laser（248 nm） to separate GaN LED from sapphire substrate,an light emitting diode（LED） GaN epi layer is successfully transferred onto a Si substrate at the temperature of 400 ℃.The surface of samples after laser lift-off（LLO） is observed with microscope and atomic force microscope（AFM）.The root-mean-square roughness of the transferred GaN LED surface is about 12.1 nm.The X-ray diffraction（XRD） and Raman test results show that the quality of LED on Si substrate has not obviously change,but the electroluminescence peak wavelength of GaN-based LED on Si substrate showes a red shift compared to that on sapphire substrate.

关 键 词：晶片键合 金属过渡层 激光剥离 GAN基LED 

分 类 号：TN312[电子电信—物理电子学] TN383