简化蓝光RCLED制造

简化蓝光RCLED制造

优化激光剥离简化高品质、蓝光RCLED制造

中国的科研人员利用一种相对简单的两步衬底转移技术建立了高品质、蓝光发光、谐振腔（RC）发光二极管。

这个团队的努力显示了如何避免先前阻碍蓝光RCLED制造的复杂加工技术，RCLED是打印机和显示器颇有前途的光源。

来自厦门大学的通讯作者张保平解释说：“RCLED具有超过传统发光二极管的优势，如改善的方向性、频谱纯度、光谱稳定性和增强的输出功率”。例如，从RCLED发出的优异方向性的光可以提高打印机和扫描仪的每英寸点数能力。

用制造GaAs基红色发光RCLED的方法制造蓝光RCLED非常棘手，因为在这种情况下需要反射镜材料配对——GaN和AlGaN——折射率差异非常小，但是晶格常数在本质上是不同的。

早在2000年，来自布朗大学和安捷伦科技的研究小组就报告过如何用两个介质镜克服这个问题——这些都可以用一系列处理步骤（包括电镀、压焊和激光剥离）来添加。不过，由于压焊相关的困难，加工很复杂，需要干刻蚀硅掺杂GaN层来形成n型接触层，并通过抛光实现一个充分光滑的GaN表面，从而实现高品质的顶镜沉积。

通过开发高品质的激光剥离工艺，这个中国团队避免了许多这类问题。他们付出了巨大的努力，找到了一种具有低固化温度的高强度粘合剂，并努力通过优化激光的能量密度实现了光点直径能量的均匀分布和扫描速度。张保平说：“AFM扫描表明，均方根表面粗糙度约为几纳米。”

该团队生产的461nm RCLED具有3.3伏的开启电压，并以2 kA cm²的电流密度产生0.3nm发射线宽度。张保平说，该器件的性能可与美国团队十年前生产的器件相媲美：“由于在铟锡氧化物和p型GaN之间良好的欧姆接触，我们的器件具有更低的电压，而且可以获得更高的‘Q值’”。

提高RCLED效率是该团队的下一个目标。张保平表示他们“也将制造绿光RCLED，因为它是用于基于PMMA塑料光纤通信的优良光源。然而，制造蓝光VCSEL是我们的主要目标。”

X. -L. Hu et. al. Electron. Lett. 47  986 (2011)