图形硅衬底GaN基发光二极管薄膜去除衬底及AlN缓冲层后单个图形内微区发光及应力变化的研究

• 作者: 刘军林 张超宇 江风益 汤英文 熊传兵 王光绪 黄基锋 黄斌斌
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 氮化镓 发光二极管 自由支撑 光致发光
• 年，卷（期）: 2015,（18）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 492-502
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.187801

摘要

研究了图形硅衬底上外延生长的氮化镓(GaN)基发光二极管(LED)薄膜、去除硅衬底后的无损自由状态LED薄膜以及去除氮化铝(AlN)缓冲层后的自由状态LED薄膜单个图形内的微区光致发光(PL)性能,用荧光显微镜与扫描电镜观测了去除AlN缓冲层前后LED薄膜断面弯曲状况的变化. 研究结果表明: 1)去除硅衬底后, 自由支撑的LED薄膜朝衬底方向呈柱面弯曲状态, 且相邻图形的柱面弯曲方向不一致, 当进一步去除AlN缓冲层后薄膜会由弯曲变为平整; 2)LED薄膜在去除硅衬底前后同一图形内不同位置的PL谱具有显著差异, 而当去除AlN缓冲层后不同位置的PL谱会基本趋于一致; LED薄膜每一位置的PL 谱在去除硅衬底后均出现明显红移, 进一步去除AlN缓冲层后PL谱出现程度不一的微小蓝移; 3)自由支撑的LED薄膜去除AlN缓冲层后, PL光强随激光激发密度变化的线性关系增强,光衰减得到改善.