目前高质量的GaN单晶衬底价格较高，在GaN同质衬底上制作的GaN基器件尚未得到广泛的商业化应用。针对这个问题，该团队开发了激光剥离氮化镓衬底的方法。该方法不仅减少了从GaN衬底切割时的损耗，而且在用于器件制作工艺时，也可以将GaN衬底的消耗降至最低（如图1所示）。研究表明激光剥离的衬底再抛光后可以重复使用。衬底剥离后，器件可以正常工作，则消耗GaN衬底的厚度仅为被剥离的器件层厚度，以及后期抛光去除的厚度。例如，在该团队之前的研究（Smart-cut-like laser slicing of GaN substrate using its own nitrogen，Scientific Reports volume 11, ，17949 (2021)）中，通过激光剥离的器件层为50μm，剥离后的衬底再通过抛光去除50μm可重复利用，即每100μm厚的GaN衬底上可制备一个器件层，传统制备方法中，每400μm厚的氮化镓衬底只能获得一层器件。另外，器件越薄散热越好，因此衬底剥离后同时改善了器件散热性能。

图2. 器件剥离前后的照片

图3. GaN衬底剥离前后HEMT器件特性和光学显微镜照片

该团队研究开创了背面激光照射法来剥离器件层，减薄高电子迁移率晶体管（HEMT）的GaN衬底。激光剥离至50μm厚在这一过程中，在这些器件中没有观察到明显的缺陷，也没有观察到电学性能下降。这意味着激光剥离适用于GaN-on-GaN器件制造工艺，它也可以用作一种全新的半导体工艺用于制造厚度约为10μm的薄器件，显著提高GaN衬底的利用率。

参考文献

https://www.nature.com/articles/s41598-022-10610-4.pdf

文中图片来源上述参考文献