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目前硅衬底Ga N基LED外延薄膜缓减张应力和防止裂纹的方法主要有两种:其一为使用图形硅衬底,其二为生长较厚的铝镓氮缓冲层,这两种方法各有优缺点。尽管图形硅衬底Ga N基LED已经实现批量生产并逐渐为市场所接受,然而它还有大量的科学技术问题有待解决,诸多研究空白值得进行深入研究。其中,研究清楚单个图形内不同微区的发光性能及应力状态、衬底和缓冲层与量子阱层的应力交互作用及其对发光性能的影响等问题,对于提高硅衬底Ga N外延薄膜质量和器件性能具有重要指导意义,因此本文系统研究了图形硅衬底Ga N基LED薄膜去除衬底及Al N缓冲层后单个图形内微区发光及应力变化。光致发光谱是研究Ga N基LED的一种重要研究手段,然而硅衬底是不透光衬底,它对可见光具有一定的反射率,在硅衬底上外延的LED薄膜其光致发光谱会存在明显的干涉现象,这给准确的研究硅衬底LED的发光性能带来极大困难。本文,利用Ga N特有的特性,研究了一种获得无干涉的硅衬底LED薄膜PL谱的测试方法,为准确的研究硅衬底Ga N基薄膜发光性能带来极大便利。本文的主要研究内容和结论如下:1、去除图形硅衬底后,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Al N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,而当去除氮化铝缓冲层后不同位置的PL谱会基本趋于一致.3、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.4、自由支撑的LED薄膜去除氮化铝缓冲层后PL光强随激光激发密度变化的发光强度光衰减(Droop)得到改善。5、在PL谱的探测光路上采用经湿法粗化的GaN薄膜作为消干片,能基本彻底消除硅衬底Ga N基薄膜PL谱中的明显干涉现象,该方法消干效果好于目前文已报道的Ga N薄膜光谱的消干方法。