新兴半导体材料的157nm激光三维微加工技术研究

该项目是利用我校引进的国内首台157nm激光微加工机，进行第三代光电半导体氮化镓及其衬底材料（蓝宝石/炭化硅）的三维微加工技术与工艺研究。氮化镓加工难度极大。申请人提出"微气流辅助"与"焦平面回退循环"相结合的工艺方法，进行大深宽比沟槽刻蚀或制作高质量直壁面；同时探索斜面/曲面三维微加工的技术与工艺。通过光子吸收理论和热物理理论进行加工过程仿真，研究其微加工机理。提出利用"筛状掩模"与"焦平面回退二次扫描"相结合的氮化镓激光研磨工艺方法，其中"筛状掩模"可选择性控制激光束能流密度，模拟机械磨具。我们也研究氮化镓晶体生长的衬底材料（蓝宝石/炭化硅）的激光研磨工艺。最后针对蓝光LED一类器件，研究其异质多层硬质膜结构的精密激光切割/分片技术。我们相信，氮化镓及其衬底材料微加工技术的成熟和多样化，对提高我国蓝光LED等新型光电子器件工艺水平具有重大意义和实际应用价值。