基于有限元分析法的激光剥离技术中GaN材料瞬态温度场研究

用有限元分析法模拟计算Al2O3/GaN的激光剥离,分析了采用不同能量密度脉冲激光辐照时GaN材料内的瞬态温度场分布。采用波长248 nm的KrF准分子激光器对Al2O3/GaN样品进行激光剥离实验,实验结果与有限元数值模拟结果一致。分析了影响GaN材料温度场分布的因素,在激光光源一定的条件下,温度随时间和深度变化较快。在实现激光剥离时,脉冲激光的能量密度应不低于阈值条件,但为了避免温度过高对器件产生损伤,脉冲激光的能量密度存在上限。多脉冲激光辐照时,脉冲频率是另一关键参量,计算得到了不同能量密度的脉冲激光辐照时频率的选取范围。