自由支撐GaN基LED薄膜發(fā)光性能的研究.pdf

1、目前硅襯底GaN基LED外延薄膜緩減張應(yīng)力和防止裂紋的方法主要有兩種：其一為使用圖形硅襯底，其二為生長(zhǎng)較厚的鋁鎵氮緩沖層，這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。盡管圖形硅襯底GaN基LED已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)并逐漸為市場(chǎng)所接受，然而它還有大量的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題有待解決，諸多研究空白值得進(jìn)行深入研究。其中，研究清楚單個(gè)圖形內(nèi)不同微區(qū)的發(fā)光性能及應(yīng)力狀態(tài)、襯底和緩沖層與量子阱層的應(yīng)力交互作用及其對(duì)發(fā)光性能的影響等問(wèn)題，對(duì)于提高硅襯底GaN外延薄膜質(zhì)量和器件性能具有

2、重要指導(dǎo)意義，因此本文系統(tǒng)研究了圖形硅襯底GaN基LED薄膜去除襯底及AlN緩沖層后單個(gè)圖形內(nèi)微區(qū)發(fā)光及應(yīng)力變化。光致發(fā)光譜是研究GaN基LED的一種重要研究手段，然而硅襯底是不透光襯底，它對(duì)可見(jiàn)光具有一定的反射率，在硅襯底上外延的LED薄膜其光致發(fā)光譜會(huì)存在明顯的干涉現(xiàn)象，這給準(zhǔn)確的研究硅襯底LED的發(fā)光性能帶來(lái)極大困難。本文，利用GaN特有的特性，研究了一種獲得無(wú)干涉的硅襯底LED薄膜PL譜的測(cè)試方法，為準(zhǔn)確的研究硅襯底GaN基薄膜

3、發(fā)光性能帶來(lái)極大便利。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　1、去除圖形硅襯底后，自由支撐的LED薄膜朝襯底方向呈柱面彎曲狀態(tài)，且相鄰圖形的柱面彎曲方向不一致，當(dāng)進(jìn)一步去除 AlN緩沖層后薄膜會(huì)由彎曲變?yōu)槠秸?br>　　2、LED薄膜在去除硅襯底前后同一圖形內(nèi)不同位置的PL譜具有顯著差異，而當(dāng)去除氮化鋁緩沖層后不同位置的PL譜會(huì)基本趨于一致.
　　3、LED薄膜每一位置的PL譜在去除硅襯底后均出現(xiàn)明顯紅移，進(jìn)一步