圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，該圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法包括以下步驟：將帶隙能量為3.9～5.9eV的激光從圖形化藍(lán)寶石襯底背面射入至外延層，使得圖形化藍(lán)寶石襯底從外延層上剝離，外延層包括氮化鎵緩沖層，氮化鎵緩沖層的帶隙能量為3.2～3.4ev，圖形化藍(lán)寶石襯底的帶隙能量為8.7～8.9eV。激光穿過圖形化藍(lán)寶石襯底到氮化鎵緩沖層，帶隙能量為3.2～3.4ev氮化鎵緩沖層強(qiáng)烈吸收帶隙能量3.9～5.9eV的激光能量，并產(chǎn)生一個(gè)局部爆炸沖擊波，使得氮化鎵緩沖層與圖形化藍(lán)寶石襯底分離，圖形化藍(lán)寶石襯底從外延層上剝離。該方法可快速去除圖形化藍(lán)寶石襯底上的外延層，而且不會損傷圖形化藍(lán)寶石襯底上的圖形陣列。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及LED制備領(lǐng)域，特別地，涉及一種圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法。
技術(shù)介紹
發(fā)光二極管(LED)作為一種高效、環(huán)保和綠色新型固態(tài)照明光源，具有體積小、重量輕、壽命長、可靠性高及使用功耗低等特性被廣泛應(yīng)用于戶外顯示屏、車燈、交通信號燈、景觀照明、背光源等領(lǐng)域。GaN基材料LED絕大多生長在藍(lán)寶石襯底上，隨著LED廣泛應(yīng)用帶動藍(lán)寶石襯底應(yīng)用的日益廣泛。藍(lán)寶石襯底分為平面藍(lán)寶石襯底和圖形化藍(lán)寶石襯底。其中，圖形化的藍(lán)寶石襯底是在平面的藍(lán)寶石襯底上加工微納米級的圖形陣列而制成的。它可以顯著的提高氮化鎵外延層的結(jié)晶質(zhì)量，并且通過圖形化藍(lán)寶石襯底上的散射來提升出光效率，從而達(dá)到提升LED性能的目的。因次，圖形化藍(lán)寶石襯底在LED生長過程中應(yīng)用越來越廣泛。隨著LED技術(shù)不斷進(jìn)步和成熟，如何降低成本成為推動LED更廣應(yīng)用的動力之一。在LED外延片生長過程中LED芯片的制造過程中常常會產(chǎn)生部分報(bào)廢片，報(bào)廢片直接報(bào)廢會產(chǎn)生很大的浪費(fèi)，促使生產(chǎn)成本升高。為降低生產(chǎn)成本，需要將報(bào)廢片表面的外延層去除，回收圖形化藍(lán)寶石襯底再利用。現(xiàn)有的回收圖形化藍(lán)寶石的方法是采用機(jī)械研磨來去除圖形化藍(lán)寶石襯底的上的外延層，該方法會破壞圖形化藍(lán)寶石襯底圖形陣列，因而不適合回收圖形化的藍(lán)寶石襯底。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，以解決現(xiàn)有的回收方法破壞圖形化藍(lán)寶石襯底圖形陣列的技術(shù)問題。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，用于從外延報(bào)廢片上回收圖形化藍(lán)寶石襯底，包括以下步驟：將帶隙能量為3.9～5.9eV的激光從圖形化藍(lán)寶石襯底背面射入至外延層，使得圖形化藍(lán)寶石襯底從外延層上剝離，外延層包括氮化鎵緩沖層，氮化鎵緩沖層的帶隙能量為3.2～3.4ev，圖形化藍(lán)寶石襯底的帶隙能量為8.7～8.9eV。進(jìn)一步地，激光的波長為220～280nm。進(jìn)一步地，激光垂直照射在圖形化藍(lán)寶石襯底上。進(jìn)一步地，圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法還包括清洗、干燥圖形化藍(lán)寶石襯底。進(jìn)一步地，圖形化藍(lán)寶石襯底采用濕法腐蝕進(jìn)行清洗。進(jìn)一步地，濕法腐蝕為將圖形化藍(lán)寶石襯底浸泡在濃硫酸和雙氧水的混合液中。進(jìn)一步地，濃硫酸和雙氧水的體積比為2:1～4:1，濃硫酸的濃度為93％～98％，圖形化藍(lán)寶石襯底的浸泡時(shí)間為40～120s。進(jìn)一步地，干燥的操作具體為：將圖形化藍(lán)寶石襯底上殘留水漬甩干后烘烤。進(jìn)一步地，圖形化藍(lán)寶石襯底在500～1000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下甩干。進(jìn)一步地，圖形化藍(lán)寶石襯底采用帶烘烤功能的甩干機(jī)進(jìn)行干燥，干燥階段的轉(zhuǎn)速為1200～1700轉(zhuǎn)/分、溫度為90～120℃。本專利技術(shù)具有以下有益效果：上述的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，通過激光穿過圖形化藍(lán)寶石襯底到外延層的氮化鎵緩沖層上。圖形化藍(lán)寶石襯底的帶隙能量為8.7～8.9eV，相對于激光是透明的，激光穿過圖形化藍(lán)寶石襯底到氮化鎵緩沖層，帶隙能量為3.2～3.4ev氮化鎵緩沖層強(qiáng)烈吸收帶隙能量3.9～5.9eV的激光能量，并產(chǎn)生一個(gè)局部爆炸沖擊波，使得氮化鎵緩沖層與圖形化藍(lán)寶石襯底分離，圖形化藍(lán)寶石襯底從外延層上剝離。上述的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法不僅可快速去除圖形化藍(lán)寶石襯底上的外延層，而且不會損傷圖形化藍(lán)寶石襯底上的圖形陣列，降低襯底的生產(chǎn)成本。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本專利技術(shù)還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖說明構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本專利技術(shù)的進(jìn)一步理解，本專利技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法示意圖；圖2是本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法流程圖。附圖標(biāo)記說明：10、圖形化藍(lán)寶石襯底；20、外延層；30、氮化鎵緩沖層。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本專利技術(shù)可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。參照圖1，本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，用于從外延報(bào)廢片上回收圖形化藍(lán)寶石襯底10，包括以下步驟：將帶隙能量為3.9～5.9eV的激光從圖形化藍(lán)寶石襯底10背面射入至外延層20，使得圖形化藍(lán)寶石襯底10從外延層20上剝離，外延層20包括氮化鎵緩沖層30，氮化鎵緩沖層30的帶隙能量為3.2～3.4ev，圖形化藍(lán)寶石襯底10的帶隙能量為8.7～8.9eV。如圖1所示，可采用準(zhǔn)分子激光器發(fā)出的激光垂直或接近垂直的角度從圖形化藍(lán)寶石襯底10背面射入，激光穿過圖形化藍(lán)寶石襯底10到氮化鎵緩沖層30。氮化鎵緩沖層30的帶隙能量約為3.2～3.4ev，為其自身的固有性質(zhì)。圖形化藍(lán)寶石襯底10的帶隙能量為8.7～8.9eV，為其自身的固有性質(zhì)。圖形化藍(lán)寶石襯底10的帶隙能量為8.7～8.9eV，相對于激光是透明的。激光穿過圖形化藍(lán)寶石襯底10到氮化鎵緩沖層30。帶隙能量為3.2～3.4ev氮化鎵緩沖層30強(qiáng)烈吸收帶隙能量3.9～5.9eV的激光能量，并產(chǎn)生一個(gè)局部爆炸沖擊波，使得氮化鎵緩沖層30與圖形化藍(lán)寶石襯底10分離，圖形化藍(lán)寶石襯底10從外延層20上剝離。得到的圖形化藍(lán)寶石襯底10可采用現(xiàn)有的常規(guī)的清洗方法將圖形化藍(lán)寶石襯底10清洗干凈回收利用。本專利技術(shù)具有以下有益效果：上述的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，通過激光穿過圖形化藍(lán)寶石襯底10到外延層20的氮化鎵緩沖層30上。圖形化藍(lán)寶石襯底10的帶隙能量為8.7～8.9eV，相對于激光是透明的，激光穿過圖形化藍(lán)寶石襯底10到氮化鎵緩沖層30，帶隙能量為3.2～3.4ev氮化鎵緩沖層30強(qiáng)烈吸收帶隙能量3.9～5.9eV的激光能量，并產(chǎn)生一個(gè)局部爆炸沖擊波，使得氮化鎵緩沖層30與圖形化藍(lán)寶石襯底10分離，圖形化藍(lán)寶石襯底10從外延層20上剝離。上述的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法不僅可快速去除圖形化藍(lán)寶石襯底10上的外延層20，而且不會損傷圖形化藍(lán)寶石襯底10上的圖形陣列，降低襯底的生產(chǎn)成本。可選地，激光的波長為220～280nm，該波長范圍激光相對帶隙能量為8.7～8.9eV藍(lán)寶石襯底10是透明的，可以直接不受藍(lán)寶石襯底10影響直接到達(dá)氮化鎵緩沖層30，而帶隙能量為3.2～3.4ev氮化鎵緩沖層30會強(qiáng)烈吸收該波長范圍激光能量。氮化鎵緩沖層30在吸收能量后產(chǎn)生一個(gè)局部的爆炸沖擊波，使得在該處將氮化鎵與藍(lán)寶石分離。可選地，激光垂直照射在圖形化藍(lán)寶石襯底10上。可選地，圖形化藍(lán)寶石襯底的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，用于從外延報(bào)廢片上回收圖形化藍(lán)寶石襯底(10)，其特征在于，包括以下步驟：將帶隙能量為3.9～5.9eV的激光從圖形化藍(lán)寶石襯底(10)背面射入至外延層(20)，使得圖形化藍(lán)寶石襯底(10)從外延層(20)上剝離，所述外延層(20)包括氮化鎵緩沖層(30)，所述氮化鎵緩沖層(30)的帶隙能量為3.2～3.4ev，所述圖形化藍(lán)寶石襯底(10)的帶隙能量為8.7～8.9eV。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，用于從外延報(bào)廢片上回收圖形化藍(lán)寶石襯底(10)，
其特征在于，包括以下步驟：
將帶隙能量為3.9～5.9eV的激光從圖形化藍(lán)寶石襯底(10)背面射入至外延層(20)，
使得圖形化藍(lán)寶石襯底(10)從外延層(20)上剝離，所述外延層(20)包括氮化鎵緩
沖層(30)，所述氮化鎵緩沖層(30)的帶隙能量為3.2～3.4ev，所述圖形化藍(lán)寶石襯底(10)
的帶隙能量為8.7～8.9eV。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，其特征在于，所述激光的波長為
220～280nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，其特征在于，所述激光垂直照射
在所述圖形化藍(lán)寶石襯底(10)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，其特征在于，所述圖形化藍(lán)寶石
襯底的回收方法還包括清洗、干燥所述圖形化藍(lán)寶石襯底(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖形化藍(lán)寶石襯底的回收方法，其特征在于，所述圖形化藍(lán)寶石

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉為剛，曾瑩，
申請(專利權(quán))人：湘能華磊光電股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南;43