A baixa condutividade elétrica e térmica do substrato sempre foi um problema para o crescimento de LEDs baseados em GaN sobre substratos de safira. A utilização da técnica de desprendimento a laser para transferir LEDs baseados em GaN de substratos de safira para outros substratos é um dos métodos eficazes para resolver esse problema. Neste artigo, utilizou-se um laser de píccosegundos ultra-rápido para realizar o desprendimento do substrato dos LEDs baseados em GaN na superfície semi-polar, cultivados em substratos de safira padronizados, e transferi-los com sucesso para substratos de Si, formando dispositivos LED de estrutura vertical. Testes SEM revelaram que, quando a densidade de energia do laser ultra-rápido está em torno de 1,3 J/cm², a camada de interface entre safira e GaN pode ser efetivamente decomposta, causando o mínimo dano negativo ao dispositivo. Resultados de espectroscopia Raman mostraram que a tensão residual na camada de GaN do LED desprendido foi efetivamente aliviada, reduzindo de 1,42 GPa para 0,29 GPa. Foram realizados testes de desempenho I⁃V no LED de estrutura vertical preparado, e a corrente direta a 5 V aumentou de 0,164 mA para 0,759 mA, com melhora nas propriedades de fotoluminescência e eletroluminescência. Este trabalho concluiu o estudo experimental do desprendimento a laser ultra-rápido dos LEDs baseados em GaN na superfície semi-polar em substratos de safira, fornecendo suporte teórico para o desenvolvimento de tecnologias de transferência de baixa danificação e alta eficiência, e espera-se que acelere o desenvolvimento e aplicação dos LEDs baseados em GaN semi-polares.

LED;laser ultra-rápido;safira padronizada;semi-polar;nitreto de gálio