日本京瓷(KYOCERA)發表利用製作GaN系微小光源的矽(Si)做為基材,開發了一項獨特基板與其製造工法,且實現了100 μm長雷射振盪,同時亦為世界首例。
短雷射共振器與微型LED是邊長為100 μm以下的微型光源,由於具有高精細、小型輕量等特性,漸受應用於次世代車載顯示器、智慧眼鏡、通訊、醫療等領域。然而在製造LED、雷射等的GaN光源時,存在了製程中微小元件與基板的分離極其困難、缺陷密度高導致品質不均等問題。此外,使用藍寶石基板的製法有高製造成本高的問題,而在使用較便宜的Si基板時,則有元件層難以剝離的問題。
京瓷此次開發的工法是在能以低成本製作大直徑的Si基板上生長GaN層,並利用不會成長GaN層的材料進行覆蓋遮蔽(Masking),且在中央處製作開口。當GaN層成膜之後,GaN生長核在開口部位上成長,接著透過橫向成膜,可以沉積缺陷密度降低的高品質GaN層,並可在此低缺陷區域製造元件。此方法利用了不允許GaN層生長的覆蓋材料,因此易於剝離,且因使用了Si基板,故可降低製造成本。京瓷計畫將此次開發的微型光源用平台技術(基板與製程技術)投入各領域應用,並將在近期推出高品質、低成本之微型光源。