Исследование процесса термической диссоциации нитрида галлия при воздействии инфракрасного лазерного излучения Вирко Максим Викторович

Краткое описание

Вирко, Максим Викторович.
Исследование процесса термической диссоциации нитрида галлия при воздействии инфракрасного лазерного излучения : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.10 / Вирко Максим Викторович; [Место защиты: С.-Петерб. политехн. ун-т]. - Санкт-Петербург, 2017. - 197 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Вирко Максим Викторович
Введение
Глава 1 Подложки для эпитаксиального выращивания пленок нитрида галлия и полупроводниковых структур на его основе
1.1 Сапфир
1.2 Карбид кремния
1.3 Кремний
1.4 Арсенид галлия
1.5 Нитрид галлия
1.6 Выводы к главе
Глава 2 Методы отделения пленок нитрида галлия
2.1 Технология управляемого скола SmartCut™
2.2 Laser Lift-Off
2.3 Химические методы отделения
2.4 Тонкопленочные методы отделения
2.5 Выводы к главе
Глава 3 Взаимодействие инфракрасного излучения с пленками нитрида галлия
3.1 Взаимодействие оптического излучения с веществом
3.2 Макроскопическая теория Максвелла
3.3 Поглощение света в полупроводниках
3.4 Особенности зонной структуры нитрида галлия
3.5 Влияние степени легирования на поглощение света в нитриде галлия
3.6 Поглощение света с длиной волны 10.6 мкм в пленке нитрида галллия
3.7 Поглощение света с длиной волны 10.6 мкм в сапфире
3.8 Динамика температурного нагрева GaN на интерфейсах GaN/сапфир и п-GaN/n+-GaN при воздействии лазерного излучения с длиной волны 10.6 мкм
3.8.1 Распределение температуры в структуре «-GaN/Al2Oз при импульсном облучении ИК лазером
3.8.1.1 Распределение температуры вдоль лазерного луча: зависимость от плотности мощности лазерного излучения
3.8.1.2 Влияние длительности лазерного импульса и диаметра лазерного пятна на толщину слоя и-GaN, нагретого до температуры диссоциации, величину и положение температурного максимума
3.8.1.3 Влияние толщины пленки и-GaN на толщину слоя и-GaN, нагретого до температуры диссоциации, величину и положение температурного максимума
3.8.2 Распределение температуры в структуре «-GaN/«+-GaN/Al2Oз при импульсном облучении ИК лазером
3.8.2.1 Распределение температуры вдоль лазерного луча: зависимость от плотности мощности лазерного излучения
3.8.2.2 Влияние длительности лазерного импульса и диаметра лазерного пятна на толщину слоя GaN, нагретого до температуры диссоциации, величину и положение температурного максимума
3.8.2.3 Влияние толщины пленки и+-GaN на толщину слоя и-GaN, нагретого до температуры диссоциации, величину и положение температурного максимума
3.9 Сравнение результатов температурного нагрева в структурах n-GaN/Al2Oз
и n-GaN/n+-GaN/Al2Oз при импульсном облучении ИК лазером
3.10 Выводы к главе
Глава 4 Лазерная установка для отделения тонких пленок
4.1 Постановка задачи
4.2 Автоматизация установки
4.3 Наносекундный импульсный CO2-лазер
4.4 Оптическая система
4.4.1 Регулировка энергии лазерного излучения наносекундного импульсного С02-лазера
4.4.2 Делитель лазерного излучения
4.4.3 Система машинного зрения
4.4.4 Фокусирующая линза
4.5 Анализатор энергии лазерного излучения
4.6 Моторизированный трехкоординатный столик
4.7 Система крепления образца на трехкоординатном столике
4.8 Настройка оптической системы
4.9 Выводы к главе
Глава 5 Определение параметров облучения пленок и GaN структур
5.1 Экспериментальное определение пороговой плотности мощности лазерного облучения
5.2 Методика определения глубины нагрева материала
5.3 Влияние диаметра пятна лазера на процесс лазерного отделения
5.4 Влияние расположения полостей на процесс лазерного отделения
5.5 Влияние количества проходов на качество лазерного облучения
5.6 Облучение пленок GaN большой площади инфракрасным лазерным излучением
5.7 Влияние структурных особенностей, облучаемых образцов, на процесс лазерного отделения
5.8 Исследование облученных пленок
5.9 Выводы к главе
Глава 6 Отделение и исследование пленок GaN и структур на их основе
6.1 Процесс отделения облученных участков пленок и приборных GaN структур
6.2 Исследование слаболегированных пленок n-GaN отделенных от сапфировых подложек наносекундным С02-лазером
6.2.1 Образцы и методика проведения эксперимента
6.2.2 Отделенные пленки GaN и сапфировые подложки
6.3 Исследование слаболегированных пленок n-GaN отделенных от сильнолегированных слоев n+-GaN наносекундным С02-лазером
6.3.1 Образцы и методика проведения эксперимента
6.3.2 Отделенные пленки n-GaN и слои n+-GaN
6.4 Изготовление вертикального диода Шоттки на основе пленок, отделенных наносекундным С02-лазером
6.5 Выводы к главе
Глава 7 Отделение фемтосекундным лазером светодиодных пленок на основе GaN и их исследование
7.1 Поглощение лазерного излучения с фемтосекундной длительностью
импульсов
7.2 Установка на основе фемтосекундного лазера
7.3 Исследование облученных светодиодных пленок
7.4 Исследование вертикальных светодиодных структур на основе GaN отделенных от слоя GaN фемтосекундным титан-сапфировым лазером
7.4.1 Образцы и методика проведения эксперимента
7.4.2 Отделенные светодиодные пленки и слои и+-GaN
7.5 Выводы к главе
Заключение
Список литературы