一種具有散熱結(jié)構(gòu)的GaN發(fā)光二極管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有散熱結(jié)構(gòu)的GaN發(fā)光二極管的制造方法，具體包括：提供兩個(gè)厚度不同硅基板并進(jìn)行疊層鍵合，上層硅基板的厚度大于下層硅基板的厚度；通過刻蝕工藝刻蝕上層的所述硅基板，得到具有微通道的硅基板；將藍(lán)寶石襯底鍵合至硅基板上，形成散熱襯底結(jié)構(gòu)；在下層的所述硅襯底的背面鉆孔形成兩個(gè)開孔，所述開孔連通所述微通道，所述兩個(gè)開孔分別作為工質(zhì)的入口和出口；在所述藍(lán)寶石襯底上依次形成GaN外延層、電流阻擋層、電流擴(kuò)展層，然后刻蝕臺(tái)階狀電極設(shè)置部，形成兩個(gè)電極。
【專利說明】
一種具有散熱結(jié)構(gòu)的GaN發(fā)光二極管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及固態(tài)照明材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有散熱結(jié)構(gòu)的GaN發(fā)光二極管的制造方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前所使用的半導(dǎo)體發(fā)光元件主要為L(zhǎng)ED(發(fā)光二極管)，LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈相比，白光LED具有耗電小、 發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此其不僅可以在日常照明領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，而且可以進(jìn)入顯示設(shè)備領(lǐng)域。然而，LED需要長(zhǎng)期使用，會(huì)發(fā)出大量的熱，如何快速的散熱成為了增加Led壽命的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于解決上述封裝中的問題，本發(fā)明提供了一種具有散熱結(jié)構(gòu)的GaN發(fā)光二極管的制造方法，具體包括:(1)提供兩個(gè)厚度不同硅基板并進(jìn)行疊層鍵合，上層硅基板的厚度大于下層硅基板的厚度；(2)通過刻蝕工藝刻蝕上層的所述硅基板，得到具有具有微通道的硅基板；(3)將藍(lán)寶石襯底鍵合至硅基板上，形成散熱襯底結(jié)構(gòu)；(4)在下層的所述硅襯底的背面鉆孔形成兩個(gè)開孔，所述開孔連通所述微通道，所述兩個(gè)開孔分別作為工質(zhì)的入口和出口；(5)在所述藍(lán)寶石襯底上依次形成GaN外延層、電流阻擋層、電流擴(kuò)展層，然后刻蝕臺(tái)階狀電極設(shè)置部，形成兩個(gè)電極。
[0004]其中，還包括通過開孔灌入工質(zhì)液體。
[0005]其中，該工質(zhì)液體的熱膨脹系數(shù)介于硅和藍(lán)寶石襯底的熱膨脹系數(shù)之間。
[0006]其中，該工質(zhì)液體是水中摻雜碳化硅納米顆粒。
[0007]其中，該工質(zhì)液體是乙醇中摻雜金屬納米顆粒，。
[0008] 其中，所述碳化娃納米顆粒或金屬納米顆粒的粒徑為50-200nm。
[0009]其中，所述下層硅基板的厚度為500微米至1000微米。
[0010]其中，所述上層硅基板的厚度為800微米至1200微米。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:(1)具有微通道的散熱襯底進(jìn)行外延生長(zhǎng)LED，保證散熱；(2 ) LED發(fā)出的熱直接通過襯底進(jìn)行散熱，縮短了散熱路徑；(3)通過熱膨脹系數(shù)介于硅和藍(lán)寶石襯底之間的工質(zhì)進(jìn)行熱傳導(dǎo)，增強(qiáng)傳到效率?！靖綀D說明】
[0012]圖1-6為本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光單元散熱結(jié)構(gòu)制造方法示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0013]參見圖1-6,本發(fā)明首先提供了一種具有散熱結(jié)構(gòu)的GaN發(fā)光二極管的制造方法， 其制造方法如下:參見圖1，提供一硅基板1，所述硅基板1的厚度為500微米至1000微米；參見圖2,提供另一硅基板2,所述硅基板2的厚度為800微米至1200微米，通過硅硅鍵合的方式，將所述硅基板1和2鍵合在一起；參見圖3,通過刻蝕工藝刻蝕上層的所述硅基板2,得到具有具有微通道3的硅基板2,所述微通道最大尺寸(方形:長(zhǎng)或?qū)?，圓形:直徑)為500微米；參見圖4,將藍(lán)寶石襯底4鍵合至硅基板2上，形成散熱襯底結(jié)構(gòu)；參見圖5,在下層的所述硅襯底1的背面鉆孔形成兩個(gè)開孔5,所述開孔5連通所述微通道3，所述兩個(gè)開孔分別作為工質(zhì)的入口和出口；參見圖6，然后在藍(lán)寶石襯底4上依次形成GaN外延層6、電流阻擋層7、電流擴(kuò)展層8，然后刻蝕臺(tái)階狀電極設(shè)置部，形成兩個(gè)電極9、10。
[0014]最終，通過開孔5灌入工質(zhì)液體形成最終的GaN發(fā)光二極管，所述工質(zhì)并非為普通散熱介質(zhì)，該工質(zhì)的熱膨脹系數(shù)介于硅和藍(lán)寶石襯底的熱膨脹系數(shù)之間，該工質(zhì)可以是水中摻雜碳化娃納米顆粒，還可以是乙醇中摻雜金屬納米顆粒，，所述碳化娃納米顆?；蚪饘偌{米顆粒的粒徑為50_200nm〇[〇〇15]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有散熱結(jié)構(gòu)的GaN發(fā)光二極管的制造方法，具體包括:(1)提供兩個(gè)厚度不同硅基板并進(jìn)行疊層鍵合，上層硅基板的厚度大于下層硅基板的 厚度；(2)通過刻蝕工藝刻蝕上層的所述硅基板，得到具有具有微通道的硅基板；(3)將藍(lán)寶石襯底鍵合至硅基板上，形成散熱襯底結(jié)構(gòu)；(4)在下層的所述硅襯底的背面鉆孔形成兩個(gè)開孔，所述開孔連通所述微通道，所述兩 個(gè)開孔分別作為工質(zhì)的入口和出口；在所述藍(lán)寶石襯底上依次形成GaN外延層、電流阻擋層、電流擴(kuò)展層，然后刻蝕臺(tái)階狀 電極設(shè)置部，形成兩個(gè)電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于:還包括通過開孔灌入工質(zhì)液體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于:該工質(zhì)液體的熱膨脹系數(shù)介于硅和藍(lán) 寶石襯底的熱膨脹系數(shù)之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于:該工質(zhì)液體是水中摻雜碳化硅納米顆粒。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于:該工質(zhì)液體是乙醇中摻雜金屬納米顆粒，。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制造方法，其特征在于:所述碳化娃納米顆?；蚪饘偌{米 顆粒的粒徑為50-200nm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于:所述下層硅基板的厚度為500微米至 1000微米。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于:所述上層硅基板的厚度為800微米至 1200微米。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK106098873SQ201610606485
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日 公開號(hào)201610606485.8, CN 106098873 A, CN 106098873A, CN 201610606485, CN-A-106098873, CN106098873 A, CN106098873A, CN201610606485, CN201610606485.8
【發(fā)明人】王漢清
【申請(qǐng)人】王漢清