一、GaN从蓝宝石衬底上激光剥离技术的研究（论文文献综述）
谢锐杰[1]（2020）在《基于表面等离子体增强效应的高发光效率和高调制带宽GaN基LED研究》文中认为氮化镓（Gallium Nitride,GaN）基发光二极管（Light Emitting Diode,LED）具有尺寸小、效率高、功耗低、响应速度快、使用寿命长、可靠性高等优点,可以同时实现照明和通信。但是,受限于目前半导体材料的质量、GaN和空气交界面比较小的全反射临界角（约23.5°）以及LED的散热性能,其发光效率和调制带宽依然不够高,还存在比较大的提升空间。基于此,本文旨在设计高发光效率和高调制带宽GaN基LED。由于LED的发光效率主要由其内量子效率（Internal Quantum Efficiency,IQE）和光提取效率（Light Extraction Efficiency,LEE）决定,其调制带宽主要由其RC时间常数和载流子复合寿命决定,而提高LED的IQE和散热性能均能降低LED的载流子复合寿命。因此,本文采用金属Ag激发表面等离子体（Surface Plasmons,SPs）来提高LED的IQE,采用表面粗化、倒装芯片和图形化衬底等技术来提高LED的LEE,采用金刚石散热结构来提高LED的散热性能和注入电流密度上限。本文的主要研究内容如下:（1）设计了一种高发光效率GaN基LED。采用周期性Ag光栅激发SPs并与量子阱（Quantum Wells,QWs）耦合来提高IQE,采用氧化铟锡（Indium Tin Oxide,ITO）三角光栅来提高LEE,采用ITO-SiO2准对称型波导结构来提高SPs提取效率和LEE,采用Ag/SiO2核壳纳米粒子来降低Ag和p-GaN直接接触造成的吸收损耗,采用COMSOL软件的射频（Radio Frequency,RF）模块对设计的结构进行仿真计算和参数优化。结果表明,设计的新型LED具有很高的发光效率,在460nm波长处,其最大辐射强度是传统LED的约58.59倍。本研究为研制高发光性能GaN基LED提供了重要的指导意义。（2）设计了一种高调制带宽GaN基LED。采用周期性Ag纳米柱阵列激发SPs并与QWs耦合来提高其IQE,采用周期性金刚石阵列来提高芯片的散热性能,进而提高注入电流密度上限。采用COMSOL软件的RF模块和传热模块对设计的结构进行仿真计算和参数优化。结果表明,设计的新型LED具有很高的调制带宽,在450nm波长处,新型LED的最大平均电场模是传统LED的约27倍,其注入电流密度上限为2.182×104Acm-2,理想工作条件下的注入电流密度为9.697×103Acm-2。本研究为研制高调制带宽GaN基LED提供了重要的指导意义,为高传输速率VLC系统的发展提供了有利条件。（3）设计了一种同时具有高发光效率和高调制带宽的分区倒装式GaN基LED。采用周期性Ag纳米柱阵列激发SPs并与QWs耦合来提高IQE,采用倒装芯片结构和图形化衬底技术来提高LEE,在LED芯片中嵌入金刚石并在金属膜反光层上焊接金刚石散热片来提高散热性能和注入电流密度上限。采用COMSOL软件的RF模块和传热模块对设计的结构进行仿真计算和参数优化。结果表明,设计的分区倒装式LED具有很高的发光效率和调制带宽,其辐射强度是正装芯片的15.44倍,其注入电流密度上限最高可达4.89′104Acm-2,理想工作条件下的注入电流密度可达1.78′104Acm-2。设计的新型GaN基LED可以应用到矿井、航空航天和水下潜艇等一些特殊场合。
潘祚坚,陈志忠,焦飞,詹景麟,陈毅勇,陈怡帆,聂靖昕,赵彤阳,邓楚涵,康香宁,李顺峰,王琦,张国义,沈波[2]（2020）在《面向显示应用的微米发光二极管外延和芯片关键技术综述》文中研究表明随着显示技术的不断发展,高度微型化和集成化成为显示领域主要的发展趋势.微米发光二极管（lightemitting diode, LED）显示是一种由微米级半导体发光单元组成的阵列显示技术,在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和稳定性等方面相比于液晶显示和有机发光二极管显示均具有巨大的优势,应用前景十分广阔,同时也被视为下一代显示技术.目前商用的5G通信技术与显示领域的虚拟现实、增强现实和超高清视频等技术的结合,将进一步推动微米LED显示产业的发展.在面临发展机遇的同时,微米LED显示领域也存在着一些基础科学技术问题需要解决.本文主要总结了微米LED显示从2000年以来的一些研究进展,重点介绍了微米LED显示在外延生长和芯片工艺两方面存在的主要问题和可能的解决方案.在外延生长方面主要介绍了缺陷控制、极化电场控制和波长均匀性等研究进展,芯片工艺方面主要介绍了全彩色显示、巨量转移和检测技术等进展情况,并对微米LED显示在这两方面的发展趋势进行了讨论.
王仙翅,潘章旭,刘久澄,郭婵,李志成,龚岩芬,龚政[3]（2020）在《蓝光GaN基Micro-LED芯片制备及激光剥离工艺研究》文中研究表明基于半导体制造工艺,制备了尺寸为50μm×80μm的蓝光氮化镓（GaN）基MicroLED芯片。芯片的正向导通电压在2.55V左右;测试了10颗LED芯片在1mA注入电流下的电压值,得到的最大值和最小值分别为3.24和3.12V,波动幅度在4%以内。在1mA的测试电流下,测试芯片的EL光谱峰值波长和半高宽分别为453和14.4nm,芯片的外量子效率可达12.38%,芯片发光均匀且亮度很大。测试结果表明,所制备的Micro-LED芯片具有优异的光电性能。此外,通过激光剥离技术,实现了Micro-LED芯片的转移。研究了激光剥离工艺对MicroLED芯片光电性能的影响,发现在优化的工艺条件下,激光剥离对芯片的光电性能几乎无影响。这些结果有助于小间距微尺寸LED芯片阵列及显示技术的研究。
邱若生[4]（2019）在《垂直结构发光二极管键合及激光剥离工艺研究》文中研究表明发光二极管（简称LED）是一种固态半导体器件,它可以直接把电能转化为光能。垂直结构LED作为LED中的一种,因其独特的结构优势,具有散热好及亮度高的特点,广泛应用于特殊照明领域。目前垂直结构芯片工艺复杂且成本较高,关键技术专利皆掌握在国外大厂,导致国内的垂直结构LED发展缓慢。本文主要研究垂直结构LED芯片制程中的两个特殊工艺:1、键合工艺:一种将GaN外延转移到另一种衬底上的工艺;2、激光剥离工艺:一种将GaN外延与蓝宝石衬底分离的工艺。研究键合工艺的目的主要是为了改善键合后出现的外延脱落问题。目前为了降低垂直结构芯片的生产成本,键合工艺由Au-Au键合更改为Ni-Sn键合,由于Ni-Sn键合工艺窗口较小,导致键合良率有所下降。通过本课题的研究,得出适合Ni-Sn键合的金属结构Ti/Ni/Sn（3/5/10KA）,此结构在键合后外观效果最佳,并将Ni-Sn键合导入到CuW基板产品,键合转移率在98%以上,无暗裂和破片的结果,可进行量产生产。其次为是了改善CuW基板产品翘曲大的问题。本课题提出使用蓝宝石衬底与CuW基板产品进行临时键合,经过一系列的实验确认了临时键合的作业条件以及工艺流程,最终将CuW基板产品的翘曲度由400μm下降至180μm以下,使键合后的黄光制程可以实现自动化作业,提升生产效率。将该工艺导入到CuW基板产品,产品全测良率上升约5%,外观良率上升约8%。激光剥离主要是利用GaN吸收激光能量,瞬间达到高温分解形成Ga和N2,使外延和蓝宝石衬底分离。本课题研究激光剥离工艺的目的是,针对外延使用的DPSS衬底,调整激光器及其剥离方式,改善激光剥离后产生的印记,提升芯片的外观良率。另外优化了激光剥离后的清洗流程,改善激光剥离的破片率。放量作业的数据表明破片率下降21.6%,大大降低了后续制程作业的难度。
徐瑾[5]（2019）在《新型GaN基倒装LED芯片技术研究》文中进行了进一步梳理GaN基倒装LED芯片具有低热阻、大电流、低封装成本、密排列等优势,可用于高功率和高可靠性要求的光源,一直备受业界青睐。近年来,采用倒装结构的GaN基紫外LED正在逐步替代汞灯,应用于紫外光固化、防伪检测、医学光疗、荧光分析、杀菌消毒、空气和水净化等领域,具有重要的研究价值和广阔的应用前景。目前紫外倒装LED芯片的外量子效率受多种材料和器件因素影响,还与蓝光倒装LED存在较大差距。本论文针对提高GaN基蓝光和近紫外倒装LED芯片的外量子效率和器件可靠性,提出了新颖的器件结构和设计方案,在芯片制备工艺方面做了大量探索和优化,部分研究的芯片技术不仅适用于蓝光倒装LED芯片,也适用于紫外倒装LED芯片。本论文研究内容主要包括以下几个方面:（1）设计和制备具有宽反射带、反射率大于95%的TiO2/SiO2分布式布拉格反射镜,由三个波段分布式布拉格反射镜级联而成。采用ITO透明电极和宽反射带分布式布拉格反射镜组合作为GaN基蓝光倒装LED芯片的反射镜,对比了和采用Ag反射镜的传统GaN基蓝光倒装LED芯片的光电性能,采用宽反射带分布式布拉格反射镜的倒装LED芯片比采用Ag反射镜的芯片光功率增加10%,具有更好的可靠性。（2）研究新型电极及其用于提高GaN基近紫外倒装LED芯片的光提取效率。提出采用纯Al构建反射型n-GaN欧姆接触,并优化了Al/n-GaN低阻欧姆接触制备工艺。由纯Al替代Ti/Al电极的GaN基近紫外倒装LED芯片光输出功率提高33%,正偏电压没有升高,1000小时老化光衰小于3%。研究不同Al掺杂ITO薄膜的光电特性,发现适量Al掺杂可提高ITO在近紫外波段的透过率,并增强电流扩展能力。具有镀Al厚度2nm的Al掺杂ITO透明电极的395nm倒装LED芯片与采用传统ITO透明电极的芯片相比,在300mA电流注入时,光输出功率提升13%,LED芯片外量子效率提高9%。（3）针对高温环境中采用常规Cr/Al/Cr/Ti/Al反光电极的GaN基蓝光倒装LED芯片存在耐温性差、光衰严重、易死灯问题,通过实验证实了反光电极与ITO接触热稳定性差是导致倒装LED芯片失效的原因。插入由Ti、Ni、Pt组成的不同金属缓冲层,构建新型反光电极,研究了金属缓冲层结构对电极热稳定性和GaN基倒装LED老化性能的影响。我们发现特定厚度的Cr/Al/Ti/Ni/Ti/Al电极结构能够显着减小高温环境下电极和ITO之间产生的应力,所制备的GaN基倒装LED芯片封装后在100℃的高温环境中老化308h后,电压和光功率都基本保持不变,有效增强了倒装LED的可靠性。（4）提出采用反射型焊盘提高覆有宽带分布式布拉格反射镜的GaN基倒装LED芯片的光提取效率。针对采用点锡膏回流焊封装的倒装LED芯片,研究了四种不同结构的反射型焊盘对于GaN基蓝光倒装LED的热学、光学、力学特性的影响。采用Ti/Al/Ti/Pt/Au焊盘可以有效减小GaN基蓝光倒装LED芯片焊接层空洞率,降低封装热阻,器件在100℃的环境温度下老化1000小时后光输出功率衰减比例仅有1.8%,使得GaN基倒装LED芯片具有良好的机械稳定性、优异的热性能和长时间可靠性。
吴瑾照[6]（2019）在《氮化物半导体FP谐振腔中激子光子相互作用研究》文中研究说明GaN基材料是第三代宽禁带直接带隙半导体,其辐射复合效率高,物理化学性质优异。通过调整材料组分,其发光波长可以覆盖整个可见光波段。GaN基材料已经被用来制作商业化的半导体光电器件,尤其是蓝、绿光波段的发光二极管。另一方面,GaN基垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL）越来越受到国际上的关注,目前已经在光注入和电注入下实现激射。激射阈值是衡量VCSEL性能的一个重要参数,降低激射阈值是一个永恒的目标,利用激子极化激元被认为是实现极低阈值的有效途径。由于GaN基材料具有较大的激子结合能,当作为有源区嵌入谐振腔中,可以实现在室温下的激子-光子的强耦合作用,实现稳定的激子极化激元激射。但是在InGaN量子阱中,In组分的不均匀性会造成激子的非均匀展宽,内建电场会引起激子振子强度的减小,这些都会影响激子-光子之间的相互作用。本文围绕InGaN量子阱,结合双介质膜分布布拉格反射镜（Distributed Bragg Reflector,DBR）构成的谐振腔,开展基于激子-光子弱相互作用的低阈值VCSEL以及基于激子-光子强相互作用的激子极化激元的研究。主要研究内容包括以下几个方面:（1）谐振腔的工作原理分析与结构设计:通过对谐振腔结构中光场的分布以及限制因子,谐振腔的模式分布等物理性质进行分析与计算,设计可以增强激子与光子相互作用的谐振腔结构。（2）低阈值VCSEL器件的制备以及性能测试分析:采用较薄的量子阱层以及多个量子阱的耦合结构,提高了激子的结合能和振子强度,大幅度降低了非均匀展宽的负面影响;同时通过改进键合工艺,优化激光剥离以及化学机械抛光工艺参数,制备出具有纳米级表面粗糙度以及高质量的全介质膜DBR的谐振腔。在此基础上制备了目前世界上最低阈值、基于激子-光子弱耦合的VCSEL光子激射。（3）减小谐振腔的长度增加激子-光子的耦合效率:通过控制化学机械抛光过程中的压力以调整谐振腔的减薄过程,进一步减小谐振腔的长度从而将激子-光子的相互作用由弱耦合转向强耦合。采用角分辨测试方法调整腔模光子与激子之间的能量失谐,观测到了激子极化激元的色散关系;在低激发功率下获得的Rabi分裂值高达130meV。另一方面,利用楔形谐振腔,通过不同腔长来调谐光子的能量,观察到了激子与光子的强耦合以及激子极化激元的色散关系。（4）激子极化激元激射:通过傅立叶成像角分辨率测试系统,得到不同激发功率下的发光强度的mapping图,首次观察到基于InGaN量子阱的激子极化激元的激射。通过对mapping图的分析,得到激子极化激元在激发功率达到阈值之后,发光强度随着激发功率的增加呈现非线性增加,荧光光谱的峰位出现蓝移,以及线宽增加的现象,分析了有关的物理机理;进一步增加激发功率,观察到了光子激射。讨论对比了激子极化激元激射与光子激射性质的区别。本文结果证明通过合理设计QW结构,以及利用高质量谐振腔,可以减小非均匀展宽的负面影响,预计非均匀展宽在扩大到157meV的情况下仍能实现激子-光子的强耦合。本项目首次观察到了 InGaN量子阱中激子极化激元的激射,为极低阈值可见光激光器件提供科学参考。
刘星童[7]（2019）在《GaN基三维倒装LED芯片设计与制造技术研究》文中研究表明发光二极管（Light Emitting Diodes,LEDs）具有体积小、寿命长、亮度高、能耗低、和安全环保等特点,已经广泛应用于户内外照明、显示屏、路灯、可见光通信和植物照明等领域。LED芯片的结构主要分为三种类型:水平结构LED芯片、倒装结构LED芯片和垂直结构LED芯片。倒装LED芯片技术因其散热性好、光提取效率高、工艺稳定且成本较低等优点而迅速成为学术界和工业界的研究热点。然而,倒装LED芯片中的高反射率、低阻p型欧姆接触电极制备困难,这在一定程度上制约了倒装LED芯片技术的发展。此外,在大电流注入下,蓝宝石衬底上外延生长的LED芯片中仍存在电流聚集严重、散热性差等问题。因此,开发高反射率、低阻p型欧姆接触电极和提高芯片的电流扩展性能是制备高光效倒装LED芯片的关键。铟锡氧化物（Indium-tin oxide,ITO）结合布拉格反射镜（distributed Bragg reflector,DBR）可以作为高反射率、低阻p型欧姆接触电极。此外,Ag基反射镜也可以作为高反射率、低阻p型欧姆接触电极。本课题根据仿真和实验结果,分别制备了以ITO/DBR,Ni/Ag和Ag/TiW为高反射率、低阻p型欧姆接触电极的倒装LED芯片,并分析对比了三种类型芯片的光电性能。主要研究内容归纳如下:（1）对比分析了退火参数对ITO和Ni/Ag两种p型欧姆接触电极反射率和比接触电阻率的影响。此外,为了解决Ni吸光所导致Ni/Ag反射率下降的问题,采用纯Ag作为芯片的反射性p型欧姆接触电极,并在纯Ag薄膜上溅射TiW扩散阻挡层抑制纯Ag在退火过程中的团簇现象,在N2环境下600℃高温退火使Ag与p-GaN形成欧姆接触,比接触电阻率为9.3×10-2Ω·cm-2。通过TFCalc软件仿真与实验测试相结合,详细研究了DBR堆栈结构对其反射率和反射带宽的影响。（2）建立了ITO/DBR倒装LED芯片的电流扩展模型,结合电流扩展仿真实验确定了芯片的电极图案,并制备了一款高光效ITO/DBR倒装LED芯片。此外,我们对比分析了DBR对倒装LED芯片光电性能的影响。结果表明,本文设计的ITO/DBR倒装LED芯片在90 mA注入电流下的光输出功率比传统水平结构LED芯片提升了7.6%,具有DBR的倒装LED芯片在90 mA注入电流下的光输出功率比无DBR的倒装LED芯片高出了25.3%。（3）提出了一种具有通孔接触式n型和高反射率p型欧姆接触电极的三维倒装结构LED芯片,并对比分析了具有ITO/DBR和Ni/Ag高反射率、低阻p型欧姆接触电极的倒装LED芯片的光电性能。结果表明:在90 mA注入电流下,由于ITO/DBR的反射率高于Ni/Ag,ITO/DBR倒装LED芯片的光输出功率比Ni/Ag倒装LED芯片高出6.3%;然而,由于Ni/Ag倒装LED芯片的电流扩展性能和散热性能更好,在大电流下Ni/Ag倒装LED芯片的光输出功率反超ITO/DBR倒装LED芯片,且Ni/Ag倒装LED芯片具有更高的光输出饱和电流值。（4）根据欧姆接触实验和TFCalc的仿真结果分别制造了两款ITO/DBR和Ag/TiW倒装LED芯片,并对其进行光电性能比较。结果表明,由于Ag/TiW在电流扩展性能和反射率等方面的优势,Ag/TiW倒装LED芯片在任意电流下的光输出功率都高于ITO/DBR倒装LED芯片。在350 mA注入电流下,Ag/TiW倒装LED芯片的光输出功率比ITO/DBR倒装LED芯片高出7.5%。
罗超[8]（2018）在《垂直结构LED制程中GaN膜转移工艺及衬底材料回用的研究》文中指出发光二极管（light-emitting diode,LED）是一种新的光源概念,具有安全可靠、高效节能以及环保等优点,在照明、背光以及显示等诸多领域获得了广泛的应用。在蓝宝石衬底上生长的GaN基LED占据了主要的固态照明市场,但随着LED应用的不断拓展,蓝宝石衬底绝缘、导热性能差的特点,成为限制LED发展的主要问题。将LED外延薄膜转移至导电、导热性能俱佳的衬底上,实现垂直结构LED的制备,可以有效解决上述问题。本文对GaN基LED外延薄膜转移工艺进行研究,即使用Au-In晶圆键合技术将2英寸LED外延片与Si片键合,随后使用激光剥离技术移除蓝宝石衬底,并结合化学机械抛光对蓝宝石衬底的回用进行了研究,通过实验获得了以下研究成果:（1）使用Au-In键合技术键合2英寸LED外延片与Si片时,加热和加压都有助于提高Au-In键合良率,但键合温度越高,引入的热应力越大,晶圆的弯曲程度越高,容易使晶圆在键合或后续工艺中损坏。当键合温度为180℃,键合压强为3.6bar,键合时间为20min时,2英寸LED外延片与Si片的键合良率可以达到98%以上,键合强度大于2.5J/m2。（2）使用脉冲宽度为38 ns的KrF准分子激光剥离蓝宝石衬底时,激光能量密度低于600mJ/cm2或高于680mJ/cm2都是不合适的,能量密度过低无法完成剥离,能量密度过高容易造成LED外延层的损坏。减小激光光斑面积有助于降低剥离过程中外延层的损伤。使用优化后的工艺剥离蓝宝石衬底后,LED外延层保持了结构的完整性,发光峰值波长存在2.314nm的红移。（3）剥离衬底经过CMP处理后再用于生长LED外延层,器件发光强度发生约4%左右的轻微衰减,发光峰值波长发生3.76.8nm的红移,回用衬底上生长的LED外延层质量基本满足行业要求。
李颖倩[9]（2018）在《深紫外AlGaN低维材料光学性质及应用研究》文中研究表明目前,深紫外波段激光源的缺乏严重制约了深紫外仪器和前沿技术的开发。半导体深紫外激光光源具有频率高、体积小、节能环保、使用寿命长等优势,可广泛用于杀菌净化、疾病治疗、信息技术、微机加工等领域。对于AlGaN低维材料光学性质、发光机制的研究有助于光电器件的制备、有源区结构的优化与发光效率的提升。本论文通过光致荧光测量和分析,详细研究了 AlGaN量子阱和AlGaN量子点的光学性质。同时,采用AlGaN量子点结构的外延薄膜进行深紫外光泵垂直腔面发射激光器（VCSEL）的制备尝试,并对首批样品存在的问题及改进方向作出讨论。主要研究内容包括:（1）从低温变功率光致发光（PL）测试和变温光致发光测试（PL）两个方面对AlGaN多量子阱和AlGaN量子点的发光特性进行了深入讨论,并对两种材料的测试结果展开对比。低温变功率PL测试中的强度拟合表明两种材料在低温下主要复合方式存在差异,较小的峰位和半高宽变化突出了 AlGaN量子阱样品较弱的极化电场,而AlGaN量子点的峰位蓝移分别由低激发功率下的库仑屏蔽作用和高功率下能带填充效应导致。此外,通过Arrhenius公式拟合以及不同的载流子迁移动力学模型分别对变温PL结果中发光强度、峰位和半高宽随温度的变化规律做出了可能的解释。从两者的对比可以知道AlGaN量子阱外延薄膜中贯穿位错对应力的释放导致更弱的极化电场和更低的内量子效率,而AlGaN量子点结构比AlGaN量子阱结构具有更强的量子限制效应。（2）对AlGaN基深紫外光泵VCSEL器件进行了高反射率分布布拉格反射镜（DBR）的模拟、工艺流程设计、激光剥离试验以及器件性能测试。模拟得到了VCSEL腔内反射谱和光场分布,设计使得量子点位于波腹（光强最大）处以增加有源区与光场的耦合效率;用不同的激光能量对AlGaN量子阱样品和AlGaN量子点样品进行激光剥离试验,通过不断地尝试,挑选出最适合进行器件制备的样品以及对应的剥离能量。经过生长下DBR、胶键合、激光剥离以及生长上DBR等工艺步骤,本研究小组获得首批VCSEL样品。器件的测试结果观察到了与腔模对应的模式发光,但由于腔内的光损耗较大,没有观察到激射。
周朝旭,罗超,张保国,王静辉,甄珍珍,李晓波,潘柏臣[10]（2016）在《LED制备中剥离技术的研究进展》文中研究指明随着LED芯片功率的增加,结温升高导致传统LED芯片的可靠性和使用寿命明显下降。介绍了LED芯片的研究背景,指出散热问题是制约LED芯片发展的重要因素,因此研发可靠性高的散热技术已成为制备新型LED芯片的重要研究方向。详细论述了三种剥离技术在制备新型LED芯片中所起的重要作用及目前的技术水平。激光剥离技术剥离速度快、发展相对成熟;化学剥离技术对GaN薄膜损伤小、良率高、但剥离速度慢;机械剥离技术良率低,在LED领域应用较少。从工业化生产的角度指出了剥离技术未来的发展方向。
二、GaN从蓝宝石衬底上激光剥离技术的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、GaN从蓝宝石衬底上激光剥离技术的研究（论文提纲范文）
（1）基于表面等离子体增强效应的高发光效率和高调制带宽GaN基LED研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 提高LED发光效率的研究现状 |
| 1.2.2 提高LED调制带宽的研究现状 |
| 1.3 Ga N基 LED的基本结构与发光原理 |
| 1.3.1 基本结构 |
| 1.3.2 发光原理 |
| 1.4 本文逻辑结构安排与主要内容 |
| 第2章 理论分析和数值算法 |
| 2.1 SPs分析 |
| 2.1.1 SPs的分类 |
| 2.1.2 SPs的色散关系 |
| 2.1.3 SPs的激发方式 |
| 2.1.4 SPs与QWs的耦合机制 |
| 2.2 数值算法与COMSOL仿真软件 |
| 2.2.1 有限元法与COMSOL仿真软件 |
| 2.2.2 RF模块 |
| 2.2.3 传热模块 |
| 2.3 金属色散模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 SPs和表面粗化技术提高GaN基LED发光效率的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 提高LED发光效率的方法 |
| 3.2.1 提高IQE的方法 |
| 3.2.2 提高LEE的方法 |
| 3.3 高发光效率LED的材料选择 |
| 3.3.1 金属材料选择 |
| 3.3.2 过渡层材料选择 |
| 3.4 高发光效率LED的材料结构设计 |
| 3.4.1 GaN结构设计 |
| 3.4.2 金属结构设计 |
| 3.4.3 ITO结构设计 |
| 3.4.4 准对称波导结构设计 |
| 3.5 高发光效率LED的模型设计与RF仿真设置 |
| 3.5.1 二维模型设计 |
| 3.5.2 RF仿真设置 |
| 3.6 仿真结果与分析 |
| 3.6.1 传统LED发光效率的仿真研究 |
| 3.6.2 新型LED发光效率的仿真研究 |
| 3.6.3 参考结构发光效率的仿真研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 Ag纳米柱阵列和金刚石阵列提高GaN基LED调制带宽的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 提高GaN基LED调制带宽的方法 |
| 4.2.1 减小RC时间常数 |
| 4.2.2 降低载流子复合寿命 |
| 4.3 散热方式 |
| 4.3.1 热传导 |
| 4.3.2 对流传热 |
| 4.3.3 热辐射 |
| 4.4 高调制带宽LED的材料选择与材料结构设计 |
| 4.4.1 材料选择 |
| 4.4.2 材料结构设计 |
| 4.5 高调制带宽LED的模型设计与RF仿真设置 |
| 4.5.1 三维模型设计 |
| 4.5.2 RF仿真设置 |
| 4.6 RF仿真计算与结果分析 |
| 4.6.1 传统LED的调制带宽仿真研究 |
| 4.6.2 高调制带宽LED仿真研究 |
| 4.7 散热性能仿真研究 |
| 4.7.1 金刚石尺寸优化 |
| 4.7.2 注入电流密度研究 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 分区倒装式SPs增强型GaN基LED的发光效率和调制带宽研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分区倒装式SPs-LED结构设计 |
| 5.2.1 分区倒装式LED结构设计 |
| 5.2.2 分区倒装式LED制作工艺流程 |
| 5.3 金属膜光反射层研究 |
| 5.4 倒装结构研究 |
| 5.4.1 电极对发光效率的影响 |
| 5.4.2 正装与倒装LED芯片出光面的研究 |
| 5.5 散热性能研究 |
| 5.5.1 传热仿真模型搭建与参数设置 |
| 5.5.2 传热仿真计算与结果分析 |
| 5.6 图形化衬底研究 |
| 5.6.1 图形化衬底的理论分析与仿真搭建 |
| 5.6.2 图形化衬底的仿真计算与结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）蓝光GaN基Micro-LED芯片制备及激光剥离工艺研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 实验 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 制备芯片的光电性能 |
| 2.2 激光剥离工艺对芯片的影响 |
| 3 结论 |
（4）垂直结构发光二极管键合及激光剥离工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 研究背景 |
| 1.1 LED简介 |
| 1.2 LED的发光原理及特点 |
| 1.3 LED芯片结构的发展 |
| 1.4 垂直结构LED芯片技术 |
| 1.4.1 键合技术介绍 |
| 1.4.2 激光剥离技术介绍 |
| 1.5 本文的研究内容和结构安排 |
| 第二章 表征方法与实验设备介绍 |
| 2.1 表征方法介绍 |
| 2.1.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2 键合机介绍 |
| 2.2.1 键合机台原理及结构 |
| 2.2.2 键合机台性能参数 |
| 2.2.3 键合机台操作流程 |
| 2.2.3.1 工艺参数设定 |
| 2.2.3.2 工艺执行 |
| 第三章 键合工艺的研究 |
| 3.1 键合工艺对翘曲度的影响 |
| 3.1.1 键合衬底对翘曲度的影响 |
| 3.1.2 键合温度对翘曲度的影响 |
| 3.2 Au-Sn键合工艺研究 |
| 3.3 Ni-Sn键合工艺研究 |
| 3.3.1 Ni-Sn键合工艺的开发 |
| 3.3.2 Ni-Sn键合在CuW基板产品的验证 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 临时键合工艺的开发 |
| 4.1 临时键合工艺介绍 |
| 4.1.1 临时键合作业条件的开发 |
| 4.1.2 临时键合工艺流程的开发 |
| 4.2 临时键合在CuW基板产品的验证 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 激光剥离工艺的研究 |
| 5.1 激光剥离工艺介绍 |
| 5.2 激光剥离工艺优化 |
| 5.3 激光剥离后清洗破片改善 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）新型GaN基倒装LED芯片技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 GaN基倒装LED芯片 |
| 1.2 GaN基紫外LED概述 |
| 1.3 本论文研究内容 |
| 2 GaN基 LED生长与制备研究方法 |
| 2.1 GaN基 LED的外延生长 |
| 2.2 GaN基倒装LED芯片制备 |
| 2.3 倒装LED器件测试和表征方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 宽带分布式布拉格反射镜及其倒装LED应用 |
| 3.1 宽反射带DBR设计与制备 |
| 3.2 覆有宽带DBR的蓝光倒装LED芯片 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 新型特殊电极及其近紫外倒装LED应用 |
| 4.1 覆有反射型欧姆接触电极的近紫外倒装LED芯片 |
| 4.2 覆有Al掺杂ITO透明电极的近紫外倒装LED芯片 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 倒装LED芯片电极的热稳定性 |
| 5.1 倒装LED芯片老化失效分析 |
| 5.2 金属缓冲层对倒装LED芯片电极耐温性的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 适用于GaN基倒装LED芯片的反射型焊盘 |
| 6.1 GaN基倒装LED芯片焊接技术 |
| 6.2 具有四种反射型焊盘的GaN基倒装LED芯片制备和封装 |
| 6.3 具有四种反射型焊盘的GaN基倒装LED芯片测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
（6）氮化物半导体FP谐振腔中激子光子相互作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 Ⅲ族氮化物半导体材料的结构与性质 |
| 1.1.1 基本结构 |
| 1.1.2 材料特性 |
| 1.1.3 光学特性 |
| 1.2 氮化物半导体FP谐振腔结构研究进展 |
| 1.2.1 FP谐振腔种类 |
| 1.2.2 激子-光子弱耦合作用:VCSEL研究进展 |
| 1.2.3 激子-光子强耦合作用:激子极化激元 |
| 1.3 InGaN量子阱谐振腔中存在的问题 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 谐振腔中激子与光子的相互作用原理 |
| 2.1 激子 |
| 2.1.1 半导体中激子 |
| 2.1.2 量子阱中的激子 |
| 2.2 激子-光子相互作用 |
| 2.2.1 弱相互作用 |
| 2.2.2 强相互作用 |
| 2.3 谐振腔长度的影响 |
| 2.4 InGaN量子阱谐振腔结构设计与分析 |
| 2.4.1 分布布拉格反射镜 |
| 2.4.2 光场分布和光限制因子 |
| 2.4.3 谐振模式与纵模间距 |
| 2.4.4 谐振腔的品质因子 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 谐振腔制备工艺和实验测试方法 |
| 3.1 MOCVD生长技术 |
| 3.2 谐振腔制备的关键技术 |
| 3.2.1 键合技术 |
| 3.2.2 激光剥离 |
| 3.2.3 化学机械抛光 |
| 3.3 荧光测试方法 |
| 3.3.1 光致发光 |
| 3.3.2 傅里叶角分辨测试系统 |
| 3.3.3 时间分辨测量 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 低阈值InGaN量子阱VCSEL制备与激射特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 谐振腔制备工艺 |
| 4.2.1 谐振腔制备工艺流程 |
| 4.2.2 键合工艺的改进与参数优化 |
| 4.2.3 激光剥离工艺改进与参数优化 |
| 4.2.4 化学机械抛光工艺改进与参数优化 |
| 4.3 低阈值VCSEL激射特性 |
| 4.3.1 VCSEL结构和测试系统 |
| 4.3.2 VCSEL激射特性分析 |
| 4.4 低阈值VCSEL激射分析 |
| 4.4.1 VCSEL激射阈值与谐振腔腔长之间的关系 |
| 4.4.2 VCSEL激射阈值与耦合量子阱以及表面粗糙度的关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 激子与光子的强耦合作用 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 激子-光子强相互作用研究方法 |
| 5.2.1 谐振腔制备工艺与测试方法 |
| 5.2.2 耦合量子阱光学特性 |
| 5.3 谐振腔中激子极化激元的光学特性 |
| 5.3.1 激子极化激元的色散 |
| 5.3.2 激子散射对强耦合作用的影响 |
| 5.3.3 楔形谐振腔中的激子极化激元的色散 |
| 5.4 InGaN量子阱谐振腔中激子极化激元激射特性 |
| 5.4.1 激子极化激元激射的物理机制 |
| 5.4.2 激子极化激元激射特性 |
| 5.5 激子极化激元激射与光子激射的性质对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 在学期间发表论文 |
| 致谢 |
（7）GaN基三维倒装LED芯片设计与制造技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 LED芯片结构 |
| 1.2.1 水平结构LED芯片 |
| 1.2.2 倒装结构LED芯片 |
| 1.2.3 垂直结构LED芯片 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 表面粗化技术 |
| 1.3.2 底部反射镜技术 |
| 1.3.3 异形结构LED芯片技术 |
| 1.3.4 光子晶体技术 |
| 1.3.5 倒装LED芯片技术 |
| 1.4 课题来源与主要研究内容 |
| 第2章 高反射率、低阻p型欧姆接触电极的设计优化 |
| 2.1 欧姆接触概述 |
| 2.1.1 欧姆接触基本理论 |
| 2.1.2 欧姆接触的测量 |
| 2.1.3 欧姆接触实验流程 |
| 2.2 高反射率、低阻p型欧姆接触电极的方案对比 |
| 2.2.1 ITOp型欧姆接触电极 |
| 2.2.2 Ni/Agp型欧姆接触电极 |
| 2.2.3 Ag/TiWp型欧姆接触电极 |
| 2.3 布拉格反射镜(DBR)的优化设计 |
| 2.3.1 DBR简介 |
| 2.3.2 分布式DBR仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高光效ITO/DBR倒装LED芯片设计及其制造 |
| 3.1 ITO/DBR倒装LED芯片电流扩展模型及其电极结构设计 |
| 3.2 ITO/DBR倒装LED芯片制造流程 |
| 3.3 测试结果分析 |
| 3.3.1 ITO/DBR倒装LED芯片与传统水平结构LED芯片光电性能对比 |
| 3.3.2 DBR对倒装LED芯片光电性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 ITO/DBR与Ni/Ag倒装LED芯片性能对比 |
| 4.1 ITO/DBR和Ni/Ag倒装LED芯片的制造 |
| 4.2 测试结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 Ag/TiW和ITO/DBR倒装LED芯片性能对比 |
| 5.1 Ag/TiW和ITO/DBR倒装LED芯片的制造 |
| 5.2 测试结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间发表论文目录 |
| 致谢 |
（8）垂直结构LED制程中GaN膜转移工艺及衬底材料回用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 LED发展史 |
| 1.2 LED工作原理 |
| 1.3 提高LED发光效率的途径 |
| 1.3.1 高内量子效率设计 |
| 1.3.2 高光提取效率设计 |
| 1.4 垂直结构LED芯片制备工艺中存在的问题 |
| 1.5 本论文的工作 |
| 第二章 材料、工艺设备及表征方法 |
| 2.1 材料 |
| 2.2 工艺设备 |
| 2.2.1 ICP刻蚀系统 |
| 2.2.2 MOCVD系统 |
| 2.2.3 电子束蒸发镀膜系统 |
| 2.2.4 晶圆键合机 |
| 2.2.5 激光剥离系统 |
| 2.2.6 抛光机 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 高分辨X射线衍射(HRXRD) |
| 2.3.2 光致发光光谱(PL) |
| 2.3.3 扫描超声显微镜(SAM) |
| 2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.5 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.6 表面缺陷检测仪 |
| 第三章 晶圆键合工艺研究 |
| 3.1 晶圆键合前样品的制备 |
| 3.1.1 图形化蓝宝石衬底的制备 |
| 3.1.2 MOCVD外延生长Ga N基LED |
| 3.2 晶圆键合工艺 |
| 3.2.1 粘合剂键合 |
| 3.2.2 金属键合 |
| 3.2.3 直接键合 |
| 3.3 LED外延片与Si片的键合工艺优化 |
| 3.3.1 键合金属蒸镀工艺 |
| 3.3.2 键合工艺条件对键合良率的影响 |
| 3.3.3 键合工艺条件对晶圆弯曲的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 激光剥离工艺和衬底材料回用研究 |
| 4.1 激光剥离 |
| 4.1.1 激光剥离对激光能量的要求 |
| 4.1.2 激光剥离工艺优化 |
| 4.1.3 薄膜转移前后Ga N的性质 |
| 4.2 化学机械抛光实现剥离衬底回用 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（9）深紫外AlGaN低维材料光学性质及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 Ⅲ族氮化物半导体材料的发展历史 |
| 1.2 Ⅲ族氮化物半导体材料的结构与性质 |
| 1.2.1 晶格结构 |
| 1.2.2 物理特性 |
| 1.2.3 能带特性 |
| 1.2.4 极化特性 |
| 1.3 AlGaN低维材料结构与性质 |
| 1.3.1 AlGaN量子阱 |
| 1.3.2 AlGaN量子点 |
| 1.4 本论文的研究内容和结构安排 |
| 第二章 材料生长技术与实验方法 |
| 2.1 MOCVD生长技术 |
| 2.2 实验测试方法 |
| 2.2.1 光致发光 |
| 2.2.2 原子力显微镜 |
| 2.3 器件制备关键技术 |
| 2.3.1 键合技术 |
| 2.3.2 激光剥离技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 AlGaN低维材料光学特性研究 |
| 3.1 AlGaN低维材料结构 |
| 3.1.1 AlGaN量子阱样品结构 |
| 3.1.2 AlGaN量子点样品结构 |
| 3.2 低温变功率PL测试 |
| 3.2.1 AlGaN量子阱变功率测试 |
| 3.2.2 AlGaN量子点变功率测试 |
| 3.2.3 变功率PL结果比较 |
| 3.3 变温PL测试 |
| 3.3.1 AlGaN量子阱变温测试 |
| 3.3.2 AlGaN量子点变温测试 |
| 3.3.3 变温PL结果比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 深紫外光泵VCSEL研制 |
| 4.1 高反射率DBR设计 |
| 4.1.1 分布布拉格反射镜(DBR) |
| 4.1.2 DBR生长方案 |
| 4.1.3 DBR实际生长结果与模拟比较 |
| 4.2 器件制备工艺流程 |
| 4.3 激光剥离试验 |
| 4.3.1 AlGaN量子阱样品激光剥离试验 |
| 4.3.2 AlGaN量子点样品激光剥离试验 |
| 4.3.3 AFM测试 |
| 4.4 器件性能测试及改进 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 在学期间发表论文 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）LED制备中剥离技术的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 剥离技术在LED中的发展现状 |
| 1.1 激光剥离技术 |
| 1.2 化学剥离技术 |
| 1.3 机械剥离技术 |
| 2 结语 |
四、GaN从蓝宝石衬底上激光剥离技术的研究（论文参考文献）
- [1]基于表面等离子体增强效应的高发光效率和高调制带宽GaN基LED研究[D]. 谢锐杰. 燕山大学, 2020(01)
- [2]面向显示应用的微米发光二极管外延和芯片关键技术综述[J]. 潘祚坚,陈志忠,焦飞,詹景麟,陈毅勇,陈怡帆,聂靖昕,赵彤阳,邓楚涵,康香宁,李顺峰,王琦,张国义,沈波. 物理学报, 2020(19)
- [3]蓝光GaN基Micro-LED芯片制备及激光剥离工艺研究[J]. 王仙翅,潘章旭,刘久澄,郭婵,李志成,龚岩芬,龚政. 半导体光电, 2020(02)
- [4]垂直结构发光二极管键合及激光剥离工艺研究[D]. 邱若生. 厦门大学, 2019(02)
- [5]新型GaN基倒装LED芯片技术研究[D]. 徐瑾. 华中科技大学, 2019(03)
- [6]氮化物半导体FP谐振腔中激子光子相互作用研究[D]. 吴瑾照. 厦门大学, 2019(07)
- [7]GaN基三维倒装LED芯片设计与制造技术研究[D]. 刘星童. 武汉大学, 2019(06)
- [8]垂直结构LED制程中GaN膜转移工艺及衬底材料回用的研究[D]. 罗超. 河北工业大学, 2018(07)
- [9]深紫外AlGaN低维材料光学性质及应用研究[D]. 李颖倩. 厦门大学, 2018(07)
- [10]LED制备中剥离技术的研究进展[J]. 周朝旭,罗超,张保国,王静辉,甄珍珍,李晓波,潘柏臣. 微纳电子技术, 2016(12)