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GaN基LED已在社会各个领域被广泛应用,形成了巨大的市场,世界各国争相推出固态照明计划,研发功率型芯片势在必行。相比其他衬底,硅材料具有低成本、大尺寸、高晶体质量、易加工、导电导热性能好等优点,再者比较容易实现GaN外延膜的转移而获得性能更优良的垂直结构器件。电镀技术成熟,成本低廉,工艺简单,可控性高,无需高温,和硅衬底GaN技术结合,可望在功率型LED应用方面获得较高的性价比。本论文首次通过电镀和化学腐蚀的方法,将硅衬底上外延生长的GaN薄膜转移至金属基板上,经过芯片制造工艺获得了垂直结构发光器件。研究了工作电流和环境温度对该器件性能的影响:对比研究了电镀的Cu基板器件和CuCr基板器件以及通过压焊和化学腐蚀将GaN外延膜转移至Si基板的器件三者的老化性能;研究了三者在GaN外延膜转移前后应力的变化;测试了三者在不同工作电流下的结温;得到了如下一些研究结果:电镀金属基板芯片有较好的变温变电流性能,归结于样品良好的晶体质量,金属基板良好的热导率以及合理的外延结构;通过压焊、电镀和化学腐蚀将GaN外延膜转移至Si基板以及CuCr基板后GaN所受应力还为张应力,但与外延片比张应力减小,且转移后CuCr基板样品的张应力比Si基板张应力小,转移至Cu基板后,GaN所受张应力转为压应力;同等老化条件下,与Si基板样品和CuCr基板样品相比,Cu基板样品具有更好的老化性能,原因归结于Cu基板样品GaN外延膜应力释放得更彻底和Cu基板良好的热导率;同等工作电流下,与Si基板样品和CuCr基板样品相比,Cu基板样品结温最低,原因是Cu基板具有最高的热导率。本论文得到了教育部长江学者与创新团队发展计划资助(IRT0730)和国家高技术研究发展计划资助(2006AA03A128)