激光剥离Sapphire/GaN中GaN材料温度场的研究

摘要

对激光剥离Sapphire/GaN技术，建立了紫外脉冲激光辐照过程中GaN外延层内热传导理论模型。计算分析了不同能量密度脉冲激光辐照时，GaN外延层内的温度场分布，由此得到激光剥离的阈值条件。同时采用紫外KrF准分子激光器对Sapphire／GaN样品进行激光剥离实验，样品表面显微镜和端面扫描电镜(SEM)测试照片说明计算结果与实验现象相符。进一步分析表明脉冲激光的能量密度和频率是实现激光剥离的关键参数，适当选取这些参数能将GaN材料内的高温区控制在100nm以内，实现高效低损伤激光剥离。