研究生: |
謝憲明 Hsieh, Hsien-Ming |
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論文名稱: |
以基板轉移技術應用於發光二極體以提升光汲取效率之研究 Light extraction enhancement for Light-Emitting Diodes by Wafer Transfer Technologies |
指導教授: |
趙煦
Chao, Shiuh |
口試委員: |
黃遠東
Huang, Yang-Tung 陳至信 Chen, Jyh- Shin |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
電機資訊學院 - 光電工程研究所 Institute of Photonics Technologies |
論文出版年: | 2012 |
畢業學年度: | 101 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 92 |
中文關鍵詞: | 基板轉移 、發光二極體 、光子晶體 |
外文關鍵詞: | Wafer Transfer, Light-Emitting Diodes, Photonic Crystal |
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發光二極體的光學耗損主要來自於各個介面折射率的不同,而造成全反射的問題。我們雖然提出了於藍寶石基板背面製作光子晶體,利用其對光線繞射的原理來避開空氣與氮化鎵介面的全反射問題,但是在藍寶石基板與氮化鎵的介面依然會有全反射的問題,限制了出光效率的提升。
本論文提出一種製程,將布拉格反射鏡以及三維光子晶體等光學結構直接製作於氮化鎵上,我們使用基板轉移技術,選擇基板材質為藍寶石基板的氮化鎵磊晶片,使用基板黏合製程以及雷射剝離製程轉移基板,使氮化鎵層的背部裸露出來,直接於氮化鎵的表面製作光學結構。將光學結構由發光二極體基板的背部,移置氮化鎵與基板之間的位置,期望能達到增進發光二極體出光效率的效果。
我們分別使用了四種黏著劑作為基板轉移製程的測試,發現Su-8 以及BCB這兩款黏著劑可以應用於基板轉移製程。我們使用Su-8作為黏著劑,進行基板轉移製程後,於氮化鎵層製作布拉格反射鏡進行後續的晶粒製程,製作出發光二極體並進行電性與發光特性的量測。
之後我們改用性質更加穩定的黏著劑BCB,配合材質為SiNx的犧牲層,使用於基板轉移製程,同時也將高溫製程往前挪動至接合製程前,避免後續的高溫製程影響到黏著劑的接合力。配合對位式的雷射剝離製程使晶粒良率提升,再使用雷射干涉微影技術在氮化鎵表面製作二維週期性結構,將三維的自我複製式光子晶體製作於氮化鎵表面。
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