一种外延生长用的石墨基座制造技术

本实用新型专利技术涉气相外延生长技术领域，具体为一种外延生长用的石墨基座，包括内部具有空腔且一端开口的基座本体，空腔呈圆柱体状，空腔的内底壁设置有朝向开口端的圆弧凸起部，圆弧凸起部的中间位置设置有圆弧凹陷部。解决了片槽底部为平面，在生长有源区的过程中，整个衬底会呈现出中心温度低，边缘温度高的情况，从而导致了中心波长较长，边缘波长较短的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种外延生长用的石墨基座


[0001]本技术涉及气相外延生长
，具体为一种外延生长用的石墨基座。

技术介绍

[0002]MOCVD会通过石墨基座对蓝宝石衬底进行加热，通常石墨基座放置衬底的部分被称为片槽，片槽为圆形且片槽底部为一个平面。但深紫外LED由于生长温度较高，生长温度高达1400℃，趋近于制备蓝宝石衬底的退火温度。
[0003]在深紫外LED外延生长的过程中，衬底会被从室温加热至1400℃的高温生长AlN，由于应力的拉扯，蓝宝石衬底会向下凹。随后蓝宝石衬底会从高温降温至有源区的生长温度，蓝宝石衬底会向上凸。如果片槽底部为平面，在生长有源区的过程中，整个衬底会呈现出中心温度低，边缘温度高的情况，从而导致了中心波长较长，边缘波长较短。为了解决上述问题，可以配合衬底的上凸翘曲度，将片槽设计为上凸的圆弧。但如果单纯将片槽底部设计为上凸的圆弧，在生长底层AlN时极容易造成中心温度过高而导致外延片雾片。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要提供一种外延生长用的石墨基座，用以解决片槽底部为平面，在生长有源区的过程中，整个衬底会呈现出中心温度低，边缘温度高的情况，从而导致了中心波长较长，边缘波长较短的问题。
[0005]本技术提供一种外延生长用的石墨基座，包括内部具有空腔且一端开口的基座本体，所述空腔呈圆柱体状，所述空腔的内底壁设置有朝向开口端的圆弧凸起部，所述圆弧凸起部的中间位置设置有圆弧凹陷部。
[0006]作为优选，所述圆弧凸起部和圆弧凹陷部的两交错位置位于空腔底部直径的1/10
‑
1/2处。
[0007]作为优选，所述圆弧凸起部的曲率半径为1m
‑
100000m。
[0008]作为优选，所述圆弧凹陷部的曲率半径为0.5m
‑
20000m。
[0009]作为优选，所述空腔的内壁涂覆有隔热涂层。
[0010]作为优选，所述隔热涂层的厚度为0.2
‑
100μm。
[0011]作为优选，所述隔热涂层包括氧化铝、氧化硅和氮化硅中的任一种。
[0012]作为优选，所述圆弧凸起部与空腔的内底壁一体成型。
[0013]作为优选，所述圆弧凸起部的边缘与空腔的内侧壁相接触。
[0014]作为优选，所述基座本体可以适用于外延生长发光波长小于360mm的紫外LED。
[0015]本技术的有益效果是：本技术提供一种外延生长用的石墨基座，通过在基座本体内设置一端开口的空腔，空腔呈圆柱体状，空腔的内底壁设置有朝向开口端的圆弧凸起部，圆弧凸起部的中间位置设置有圆弧凹陷部，可避免基座中心温度低，边缘温度高的情况，有效地改善深紫外LED外延片在外延生长过程中的温度均匀性，从而提高外延片的片内波长及光功率均匀性。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0017]图1是本技术一种外延生长用的石墨基座的剖视图；
[0018]图2是传统石墨基座生长的UVB
‑
LED的片内波长分布图；
[0019]图3是本技术石墨基座生长的UVB
‑
LED的片内波长分布图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图来具体描述本技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本技术的实施例一起用于阐释本技术的原理，并非用于限定本技术的范围。
[0021]本技术提供了一种外延生长用的石墨基座，包括基座本体1，基座本体1可改善深紫外LED外延片在外延生长过程中的温度均匀性，提高外延片的片内波长及光功率均匀性。
[0022]其中，如图1所示，基座本体1内部具有空腔11且一端开口，空腔11的内底壁设置有朝向开口端的圆弧凸起部12，圆弧凸起部12与空腔11的内底壁一体成型，圆弧凸起部12的边缘与空腔11的内侧壁相接触，圆弧凸起部12的中间位置设置有圆弧凹陷部13。
[0023]在实际使用中，空腔11的内底壁用于承载衬底，衬底会被从室温加热至1400℃的高温生长AlN，得到外延片。空腔11的形状可以根据实际需要合理设置。在本具体实施例中，由于衬底通常为圆盘状，因此，空腔11呈圆柱体状。
[0024]在本具体实施例中，基座本体可以适用于外延生长发光波长小于360mm的紫外LED。如图2和图3所示，通过设置两组紫外LED的对比样品，分别来自于传统平底部片槽石墨基座和本实施例具有圆弧凸起部和圆弧凹陷部的石墨基座生长，使用传统平底片槽石墨基座生长的外延片，其片内波长分布标准差为8.32，而使用本实施例提出的石墨基座生长的外延片，其片内波长分布标准差为5.00。因此，提高了外延片的片内波长及光功率均匀性。
[0025]更具体地，圆弧凸起部12和圆弧凹陷部13的两交错位置位于空腔11底部直径的1/10
‑
1/2处，圆弧凸起部12的曲率半径为1m
‑
100000m，圆弧凹陷部13的曲率半径为0.5m
‑
20000m。在本具体实施例中，圆弧凸起部12和圆弧凹陷部13的两交错位置位于空腔11底部直径的3/10处，圆弧凸起部12的曲率半径为50000m，圆弧凹陷部13的曲率半径为10000m。
[0026]在上述方案的基础上，为降低空腔内壁不同位置的温度差，保证受热均匀，具体地，空腔11的内壁涂覆有隔热涂层14。隔热涂层14的材料可以选择导热系数低于石墨的任意材料。在一个实施例中，隔热涂层14的材料包括氧化铝、氧化硅和氮化硅中的任一种。隔热涂层14的厚度可以根据实际需要合理设置。在一个实施例中，隔热涂层14的厚度为0.2
‑
100μm。在一个实施例中，空腔11的内壁上的不同区域的隔热涂层14的厚度不同。由于隔热涂层14的厚度可以控制相应位置的温度，通过设置空腔11的内壁上的不同区域的隔热涂层14的厚度不同，可以更好地平衡空腔11内壁上各处的温度，从而更好地确保衬底均匀受热。
[0027]本技术的有益效果是：
[0028]本技术提供一种外延生长用的石墨基座，通过在基座本体内设置一端开口的空腔，空腔呈圆柱体状，空腔的内底壁设置有朝向开口端的圆弧凸起部，圆弧凸起部的中间位置设置有圆弧凹陷部，可避免基座中心温度低，边缘温度高的情况，有效地改善深紫外
LED外延片在外延生长过程中的温度均匀性，从而提高外延片的片内波长及光功率均匀性。
[0029]以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外延生长用的石墨基座，其特征在于，包括内部具有空腔且一端开口的基座本体，所述空腔呈圆柱体状，所述空腔的内底壁设置有朝向开口端的圆弧凸起部，所述圆弧凸起部的中间位置设置有圆弧凹陷部。2.根据权利要求1所述的一种外延生长用的石墨基座，其特征在于，所述圆弧凸起部和圆弧凹陷部的两交错位置位于空腔底部直径的1/10
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1/2处。3.根据权利要求1所述的一种外延生长用的石墨基座，其特征在于，所述圆弧凸起部的曲率半径为1m
‑
100000m。4.根据权利要求1所述的一种外延生长用的石墨基座，其特征在于，所述圆弧凹陷部的曲率半径为0.5m
‑
20000m。5.根据权利要求1所述的一种外延生长用的石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，张骏，岳金顺，
申请(专利权)人：苏州紫灿科技有限公司，
类型：新型
国别省市：