圖形化藍寶石襯底的回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED制備領(lǐng)域，特別地，涉及一種圖形化藍寶石襯底的回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]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。
[0003]GaN基材料LED絕大多生長在藍寶石襯底上，隨著LED廣泛應(yīng)用帶動藍寶石襯底應(yīng)用的日益廣泛。藍寶石襯底分為平面藍寶石襯底和圖形化藍寶石襯底。其中，圖形化的藍寶石襯底是在平面的藍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，并且通過圖形化藍寶石襯底上的散射來提升出光效率，從而達到提升LED性能的目的。因次，圖形化藍寶石襯底在LED生長過程中應(yīng)用越來越廣泛。
[0004]隨著LED技術(shù)不斷進步和成熟，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)生部分報廢片，報廢片直接報廢會產(chǎn)生很大的浪費，促使生產(chǎn)成本升高。為降低生產(chǎn)成本，需要將報廢片表面的外延層去除，回收圖形化藍寶石襯底再利用。
[0005]現(xiàn)有的回收圖形化藍寶石的方法是采用機械研磨來去除圖形化藍寶石襯底的上的外延層，該方法會破壞圖形化藍寶石襯底圖形陣列，因而不適合回收圖形化的藍寶石襯底。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種圖形化藍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寶石襯底圖形陣列的技術(shù)問題。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0008]—種圖形化藍寶石襯底的回收方法，用于從外延報廢片上回收圖形化藍寶石襯底，包括以下步驟:
[0009]將帶隙能量為3.9?5.9eV的激光從圖形化藍寶石襯底背面射入至外延層，使得圖形化藍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，圖形化藍寶石襯底的帶隙能量為8.7?8.9eV0
[0010]進一步地，激光的波長為220?280nm。
[0011]進一步地，激光垂直照射在圖形化藍寶石襯底上。
[0012]進一步地，圖形化藍寶石襯底的回收方法還包括清洗、干燥圖形化藍寶石襯底。
[0013]進一步地，圖形化藍寶石襯底采用濕法腐蝕進行清洗。
[0014]進一步地，濕法腐蝕為將圖形化藍寶石襯底浸泡在濃硫酸和雙氧水的混合液中。
[0015]進一步地，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%，圖形化藍寶石襯底的浸泡時間為40?120s。
[0016]進一步地，干燥的操作具體為:
[0017]將圖形化藍寶石襯底上殘留水漬甩干后烘烤。
[0018]進一步地，圖形化藍寶石襯底在500?1000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下甩干。
[0019]進一步地，圖形化藍寶石襯底采用帶烘烤功能的甩干機進行干燥，干燥階段的轉(zhuǎn)速為1200?1700轉(zhuǎn)/分、溫度為90?120°C。
[0020]本發(fā)明具有以下有益效果:上述的圖形化藍寶石襯底的回收方法，通過激光穿過圖形化藍寶石襯底到外延層的氮化鎵緩沖層上。圖形化藍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氮化鎵緩沖層強烈吸收帶隙能量3.9?5.9eV的激光能量，并產(chǎn)生一個局部爆炸沖擊波，使得氮化鎵緩沖層與圖形化藍寶石襯底分離，圖形化藍寶石襯底從外延層上剝離。上述的圖形化藍寶石襯底的回收方法不僅可快速去除圖形化藍寶石襯底上的外延層，而且不會損傷圖形化藍寶石襯底上的圖形陣列，降低襯底的生產(chǎn)成本。
[0021]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0022]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖形化藍寶石襯底的回收方法示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的圖形化藍寶石襯底的回收方法流程圖。
[0025]附圖標記說明:10、圖形化藍寶石襯底;20、外延層;30、氮化鎵緩沖層。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0027]參照圖1，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供了一種圖形化藍寶石襯底的回收方法，用于從外延報廢片上回收圖形化藍寶石襯底10，包括以下步驟:
[0028]將帶隙能量為3.9?5.9eV的激光從圖形化藍寶石襯底10背面射入至外延層20，使得圖形化藍寶石襯底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，圖形化藍寶石襯底10的帶隙能量為8.7?8.9eV。
[0029]如圖1所示，可采用準分子激光器發(fā)出的激光垂直或接近垂直的角度從圖形化藍寶石襯底10背面射入，激光穿過圖形化藍寶石襯底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強烈吸收帶隙能量3.9?5.9eV的激光能量，并產(chǎn)生一個局部爆炸沖擊波，使得氮化鎵緩沖層30與圖形化藍寶石襯底10分離，圖形化藍寶石襯底10從外延層20上剝離。得到的圖形化藍寶石襯底10可采用現(xiàn)有的常規(guī)的清洗方法將圖形化藍寶石襯底10清洗干凈回收利用。
[0030]本發(fā)明具有以下有益效果:上述的圖形化藍寶石襯底的回收方法，通過激光穿過圖形化藍寶石襯底10到外延層20的氮化鎵緩沖層30上。圖形化藍寶石襯底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強烈吸收帶隙能量3.9?5.9eV的激光能量，并產(chǎn)生一個局部爆炸沖擊波，使得氮化鎵緩沖層30與圖形化藍寶石襯底10分離，圖形化藍寶石襯底10從外延層20上剝離。上述的圖形化藍寶石襯底的回收方法不僅可快速去除圖形化藍寶石襯底10上的外延層20，而且不會損傷圖形化藍寶石襯底10上的圖形陣列，降低襯底的生產(chǎn)成本。
[0031]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藍寶石襯底10是透明的，可以直接不受藍寶石襯底10影響直接到達氮化鎵緩沖層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)生一個局部的爆炸沖擊波，使得在該處將氮化鎵與藍寶石分離。
[0032]可選地，激光垂直照射在圖形化藍寶石襯底1上。
[0033]可選地，圖形化藍寶石襯底的回收方法還包括清洗、干燥圖形化藍寶石襯底10。圖形化藍寶石襯底10上可能含有外延層20殘留的氮化鎵碎肩，可通過清洗的方式將其清洗掉，然后干燥。
[0034]清洗過程中，可采用濃硫酸和雙氧水進行清洗，然后采用相應(yīng)的干燥方式干燥。干燥可采用簡單的烘干方式烘干。經(jīng)過清洗干燥之后，圖形化藍寶石襯底10的表面干凈，不含氮化鎵碎肩，有利于