La baja conductividad eléctrica y térmica del sustrato siempre ha sido un problema que afecta a los LED basados en GaN cultivados sobre sustrato de zafiro. La utilización de la técnica de desprendimiento láser para transferir los LED basados en GaN sobre sustrato de zafiro a otros sustratos es uno de los métodos efectivos para resolver este problema. En este artículo se utiliza un láser de picosegundos ultrarrápido para realizar el desprendimiento del sustrato de LED basados en GaN de superficie semi-polar cultivados sobre sustrato de zafiro texturizado, y se transfiere con éxito a sustrato de silicio, formando un dispositivo LED de estructura vertical. Las pruebas SEM mostraron que, cuando la densidad de energía del láser ultrarrápido está cerca de 1.3 J/cm², se puede descomponer eficazmente la capa de interfaz entre el zafiro y el GaN, con el mínimo daño negativo para el dispositivo. Los resultados del espectro Raman muestran que el esfuerzo residual en la capa de GaN del LED después del desprendimiento se libera eficazmente, reduciéndose de 1.42 GPa a 0.29 GPa. Se realizaron pruebas de rendimiento I⁃V en el LED con estructura vertical fabricado, y la corriente directa a 5 V aumentó de 0.164 mA a 0.759 mA, mejorando tanto la fotoluminiscencia como la electroluminiscencia. Este trabajo completa el estudio experimental del desprendimiento láser ultrarrápido de LED basados en GaN de superficie semi-polar sobre sustrato de zafiro, proporcionando soporte teórico para el desarrollo de técnicas de transferencia de baja lesión y alta eficiencia, y se espera que acelere el desarrollo y la aplicación de los LED basados en GaN semi-polares.

LED;lásers ultrarrápidos;zafiro texturizado;semi-polar;nitruro de galio