一種具有散熱結構的GaN發光二極管的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種具有散熱結構的GaN發光二極管的制造方法，具體包括：提供兩個厚度不同硅基板并進行疊層鍵合，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；將藍寶石襯底鍵合至硅基板上，形成散熱襯底結構；在下層的所述硅襯底的背面鉆孔形成兩個開孔，所述開孔連通所述微通道，所述兩個開孔分別作為工質的入口和出口；在所述藍寶石襯底上依次形成GaN外延層、電流阻擋層、電流擴展層，然后刻蝕臺階狀電極設置部，形成兩個電極。
【專利說明】
一種具有散熱結構的GaN發光二極管的制造方法
技術領域
[0001]本發明涉及固態照明材料領域，具體涉及一種具有散熱結構的GaN發光二極管的制造方法。【背景技術】
[0002]目前所使用的半導體發光元件主要為LED(發光二極管)，LED是一種固態的半導體器件，它可以直接把電能轉化為光能。與傳統的白熾燈、熒光燈相比，白光LED具有耗電小、 發光效率高、使用壽命長、節能環保等優點，因此其不僅可以在日常照明領域得到廣泛的應用，而且可以進入顯示設備領域。然而，LED需要長期使用，會發出大量的熱，如何快速的散熱成為了增加Led壽命的至關重要的環節。
【發明內容】
[0003]基于解決上述封裝中的問題，本發明提供了一種具有散熱結構的GaN發光二極管的制造方法，具體包括:(1)提供兩個厚度不同硅基板并進行疊層鍵合，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)將藍寶石襯底鍵合至硅基板上，形成散熱襯底結構；(4)在下層的所述硅襯底的背面鉆孔形成兩個開孔，所述開孔連通所述微通道，所述兩個開孔分別作為工質的入口和出口；(5)在所述藍寶石襯底上依次形成GaN外延層、電流阻擋層、電流擴展層，然后刻蝕臺階狀電極設置部，形成兩個電極。
[0004]其中，還包括通過開孔灌入工質液體。
[0005]其中，該工質液體的熱膨脹系數介于硅和藍寶石襯底的熱膨脹系數之間。
[0006]其中，該工質液體是水中摻雜碳化硅納米顆粒。
[0007]其中，該工質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]本發明的優點如下:(1)具有微通道的散熱襯底進行外延生長LED，保證散熱；(2 ) LED發出的熱直接通過襯底進行散熱，縮短了散熱路徑；(3)通過熱膨脹系數介于硅和藍寶石襯底之間的工質進行熱傳導，增強傳到效率。【附圖說明】
[0012]圖1-6為本發明的半導體發光單元散熱結構制造方法示意圖。【具體實施方式】
[0013]參見圖1-6,本發明首先提供了一種具有散熱結構的GaN發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:長或寬，圓形:直徑)為500微米；參見圖4,將藍寶石襯底4鍵合至硅基板2上，形成散熱襯底結構；參見圖5,在下層的所述硅襯底1的背面鉆孔形成兩個開孔5,所述開孔5連通所述微通道3，所述兩個開孔分別作為工質的入口和出口；參見圖6，然后在藍寶石襯底4上依次形成GaN外延層6、電流阻擋層7、電流擴展層8，然后刻蝕臺階狀電極設置部，形成兩個電極9、10。
[0014]最終，通過開孔5灌入工質液體形成最終的GaN發光二極管，所述工質并非為普通散熱介質，該工質的熱膨脹系數介于硅和藍寶石襯底的熱膨脹系數之間，該工質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，，所述碳化娃納米顆粒或金屬納米顆粒的粒徑為50_200nm〇[〇〇15]最后應說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種具有散熱結構的GaN發光二極管的制造方法，具體包括:(1)提供兩個厚度不同硅基板并進行疊層鍵合，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)將藍寶石襯底鍵合至硅基板上，形成散熱襯底結構；(4)在下層的所述硅襯底的背面鉆孔形成兩個開孔，所述開孔連通所述微通道，所述兩 個開孔分別作為工質的入口和出口；在所述藍寶石襯底上依次形成GaN外延層、電流阻擋層、電流擴展層，然后刻蝕臺階狀 電極設置部，形成兩個電極。2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于:還包括通過開孔灌入工質液體。3.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于:該工質液體的熱膨脹系數介于硅和藍 寶石襯底的熱膨脹系數之間。4.根據權利要求3所述的制造方法，其特征在于:該工質液體是水中摻雜碳化硅納米顆粒。5.根據權利要求3所述的制造方法，其特征在于:該工質液體是乙醇中摻雜金屬納米顆粒，。6.根據權利要求4或5所述的制造方法，其特征在于:所述碳化娃納米顆粒或金屬納米 顆粒的粒徑為50-200nm。7.根據權利要求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.根據權利要求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】H01L33/00GK106098873SQ201610606485
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月29日 公開號201610606485.8, CN 106098873 A, CN 106098873A, CN 201610606485, CN-A-106098873, CN106098873 A, CN106098873A, CN201610606485, CN201610606485.8
【發明人】王漢清
【申請人】王漢清