Die schlechte elektrische und thermische Leitfähigkeit des Substrats war stets ein Problem bei der Zucht von GaN-basierten LEDs auf Saphirsubstraten. Die Verwendung der Laserschältechnik, um GaN-basierte LEDs vom Saphirsubstrat auf andere Substrate zu transferieren, ist eine effektive Methode zur Lösung dieses Problems. In diesem Artikel wird ein ultraschneller Pikosekundenlaser verwendet, um halbpolare GaN-LEDs, die auf strukturiertem Saphirsubstrat gewachsen sind, abzuschälen und erfolgreich auf ein Siliziumsubstrat zu übertragen, wodurch eine vertikale LED-Struktur entsteht. SEM-Tests zeigten, dass bei einer Energiestärke des ultraschnellen Lasers von etwa 1,3 J/cm² die Grenzschicht zwischen Saphir und GaN effektiv zerlegt werden kann und die negativen Schäden am Bauteil minimal sind. Raman-Spektroskopie-Ergebnisse zeigen, dass die Restspannungen in der GaN-Schicht der abgeschälten LEDs effektiv von 1,42 GPa auf 0,29 GPa reduziert wurden. I⁃V-Leistungstests an den hergestellten vertikalen LEDs zeigten, dass der Vorwärtsstrom bei 5 V von 0,164 mA auf 0,759 mA anstieg, und sowohl Photolumineszenz als auch Elektrolumineszenz verbesserten sich. Dieser Artikel schließt die experimentelle Untersuchung des ultraschnellen Laserschälens halbpolarer GaN-LEDs auf Saphirsubstrat ab und bietet eine theoretische Grundlage für die Entwicklung von Übertragungstechnologien mit geringer Schädigung und hoher Effizienz, was die Entwicklung und Anwendung halbpolarer GaN-LEDs beschleunigen dürfte.

LED;ultraschneller Laser;strukturiertes Saphir;halbpolar;Galliumnitrid