本發(fā)明涉及光電子技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種石墨盤基座。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管(英文:lightemittingdiode,簡稱:led)作為光電子產(chǎn)業(yè)中極具影響力的新產(chǎn)品,具有體積小、使用壽命長、顏色豐富多彩、能耗低等特點,廣泛應(yīng)用于照明、顯示屏、信號燈、背光源、玩具等領(lǐng)域。
在led制作過程中,最重要的是生長外延片,外延片通常在金屬有機化合物化學(xué)氣相沉淀(英文:meta1organicchemicalvapordeposition,簡稱:mocvd)設(shè)備的石墨盤基座中生長,石墨盤基座上呈周向布置有多個圓形的口袋,外延片就生長在每個口袋中。在生長過程中,石墨盤基座上會密封一個較大的蓋板,以將所有的口袋都遮蓋起來,蓋板中心部位的孔則向石墨盤基座中通入原材料,以在每一個口袋中生長出外延片。
目前有部分mocvd設(shè)備,例如德國芯片設(shè)備制造商愛思強(aixtron)生產(chǎn)的mocvd設(shè)備中,位于石墨盤基座中心位置處設(shè)有一個圓形的口袋,其他口袋則圍繞中心位置的口袋分布,因此蓋板上用于通入原材料的孔會正對中心位置的口袋,這使得原材料容易在石墨盤基座中心位置的口袋處聚集,且在中心位置的口袋中,越接近口袋的圓心位置,原材料聚集的濃度也越大,使得倒進圓心位置的生長速度更快,使位于中心位置的口袋中生長出來的外延片厚度不均勻,呈現(xiàn)中間厚邊緣薄的情況。由于外延片厚度不均勻,生長出來的外延片中同一層的厚度也不均勻,因此外延片上不同位置的電學(xué)性質(zhì)也不同,使得在將外延片切割,制成led芯片后,位于中心位置的led芯片和邊緣位置的led芯片,發(fā)光波長存在較大的差異。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有石墨盤基座中心位置的口袋生長出來的外延片厚度不均勻的問題,本發(fā)明實施例提供了一種石墨盤基座。所述技術(shù)方案如下:
本發(fā)明實施例提供了一種石墨盤基座,所述石墨盤基座包括基座本體和用于生長外延片的多個口袋,所述口袋包括一個第一口袋和多個第二口袋,所述第一口袋設(shè)置在所述基座本體的中心位置,所述多個第二口袋繞所述基座本體的中心位置周向分布,所述第一口袋的深度大于所述多個第二口袋的深度,所述第一口袋具有相連接的底面和環(huán)狀側(cè)壁,所述第一口袋的底面包括與所述第一口袋的環(huán)狀側(cè)壁相連的環(huán)形平面和位于所述第一口袋的底面的中部的曲面,所述曲面的邊緣與所述環(huán)形平面相連。
具體地,所述曲面為球冠型的凸面。
具體地,所述曲面的頂部到所述環(huán)形平面的垂直距離為5μm~30μm。
可選地,所述曲面為球冠型的凹面。
可選地,所述曲面的底部到所述環(huán)形平面的垂直距離為5μm~30μm。
可選地,所述環(huán)形平面的內(nèi)徑為70~75mm。
優(yōu)選地,所述口袋的環(huán)狀側(cè)壁上設(shè)置有凸環(huán),所述凸環(huán)的圓心與所述環(huán)形平面的圓心重合,所述凸環(huán)的一個環(huán)形側(cè)面貼合在所述環(huán)形平面上。
進一步地,所述凸環(huán)上周向間隔設(shè)置有多個缺口,所述多個缺口將所述凸環(huán)分割為多個凸塊。
可選地,所述多個凸塊沿所述環(huán)形平面周向等角度間隔設(shè)置。
可選地,所述第一口袋的深度與所述第二口袋的深度的差值為0.03~0.07mm。
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:石墨盤基座的基座本體上設(shè)置有第一口袋和第二口袋,其中第一口袋設(shè)置在基座本體的中心位置,第二口袋圍繞基座本體的中心位置周向布置。通過使位于基座本體中心位置的第一口袋的深度大于第二口袋的深度,使得在生長外延片的過程中,第一口袋中的外延片與蓋板上的用于輸送原材料的孔之間的距離增大,從而使原材料更容易在石墨盤基座中擴散,避免了原材料的聚集,從而可以減緩第一口袋中生長出的外延片厚度不均的問題。石墨盤基座是可以加熱的,通過將第一口袋的底面設(shè)置成包括環(huán)形平面和曲面的結(jié)構(gòu),曲面可以改變第一口袋的底面上的溫度分布情況,使得靠近底面的中心位置處的溫度和遠離中心位置處的溫度存在一定差異,從而可以通過外延片的生長溫度的差異對led芯片的發(fā)光波長的影響抵消外延片的厚度的差異對led芯片的發(fā)光波長的影響。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種石墨盤基座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中的a-a截面圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的一種石墨盤基座的第一口袋的俯視圖;
圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種石墨盤基座的第一口袋的俯視圖;
圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種石墨盤基座的截面圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種石墨盤基座的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,該石墨盤基座包括基座本體10和用于生長外延片的多個口袋20,口袋20包括一個第一口袋21和多個第二口袋22,第一口袋21設(shè)置在基座本體10的中心位置,多個第二口袋22繞基座本體10的中心位置周向分布。
第一口袋21和第二口袋22是分布在基座本體10上的圓形的凹坑,在本實施例中,基座本體10上設(shè)置有兩圈第二口袋22,在其他實施例中,也可以只設(shè)置一圈第二口袋22或是更多圈的第二口袋22,。
圖2是圖1中的a-a截面圖,如圖2所示,第一口袋21的深度大于多個第二口袋22的深度,圖3是本發(fā)明實施例提供的一種石墨盤基座的第一口袋的俯視圖,如圖3所示,第一口袋21具有底面和環(huán)狀側(cè)壁,第一口袋21的底面包括與第一口袋的環(huán)狀側(cè)壁相連的環(huán)形平面21b和位于第一口袋21的底面的中部的曲面21a。
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:石墨盤基座的基座本體上設(shè)置有第一口袋和第二口袋,其中第一口袋設(shè)置在基座本體的中心位置,第二口袋圍繞基座本體的中心位置周向布置。通過使位于基座本體中心位置的第一口袋的深度大于第二口袋的深度,使得在生長外延片的過程中,第一口袋中的外延片與蓋板上的用于輸送原材料的孔之間的距離增大,從而使原材料更容易在石墨盤基座中擴散,避免了原材料的聚集,從而可以減緩第一口袋中生長出的外延片厚度不均的問題。石墨盤基座是可以加熱的,通過將第一口袋的底面設(shè)置成包括環(huán)形平面和曲面的結(jié)構(gòu),曲面可以改變第一口袋的底面上的溫度分布情況,使得靠近底面的中心位置處的溫度和遠離中心位置處的溫度存在一定差異,從而可以通過外延片的生長溫度的差異對led芯片的發(fā)光波長的影響抵消外延片的厚度的差異對led芯片的發(fā)光波長的影響。
可選地,第一口袋21的深度與第二口袋22的深度的差值可以為0.03~0.08mm。
在圖1所示的實施例中,第一口袋21的深度可以為1.05mm,第二口袋22的深度可以為1mm。
具體地,如圖2所示,曲面21a為球冠型的凸面。當(dāng)制成的led芯片中,位于第一口袋21的中心位置處的led芯片的發(fā)光波長大于位于邊緣位置的led芯片的發(fā)光波長時,可以將曲面21a設(shè)置為球冠型的凸面,以使位于中心位置處的led芯片的發(fā)光波長縮短,其中,球冠是指一個球面被平面所截后剩下的曲面。
可選地,曲面21a的頂部到環(huán)形平面21b的垂直距離為5μm~30μm,優(yōu)選為20μm。若曲面21a的頂部到環(huán)形平面21b的垂直距離太小,則對中心位置處的led芯片的發(fā)光波長的影響有限,不足以抵消外延片厚度差異對led芯片發(fā)光波長的影響,若距離太大,則反而會使得中心位置的led芯片的發(fā)光波長小于邊緣位置的led芯片的發(fā)光波長。
具體可以采用以下方式確定曲面21a的頂部到環(huán)形平面21b的垂直距離:
采用第一口袋的深度大于第二口袋的深度,但第一口袋的底面為平面的石墨盤基座生長外延片,并將外延片制成led芯片,對制成的led芯片的發(fā)光波長進行測試,對比第一口袋中,中心位置處的led芯片的發(fā)光波長和邊緣位置處的led芯片的發(fā)光波長,中心位置處的led芯片的發(fā)光波長比邊緣位置處的led芯片的發(fā)光波長每長1nm,則曲面21a的頂部到環(huán)形平面21b的垂直距離增加5~15μm。
需要說明的是,曲面21a的頂部為曲面21a上到環(huán)形平面21b的垂直距離(如圖2中的h3)最大的位置,第一口袋21的深度為第一口袋21的開口到環(huán)形平面21b之間的垂直距離(如圖2中的h1),第二口袋22的深度為第二口袋22的開口到第二口袋22的底面之間的垂直距離(如圖2中的h2),在本實施例中,曲面21a的頂部到環(huán)形平面21b的垂直距離h3為0.02mm,第一口袋21的深度h1為1.05mm,第二口袋22的深度h2為1mm。
可選地,環(huán)形平面21b的內(nèi)徑為70~75mm,在本實施例中,環(huán)形平面21b的內(nèi)徑為72mm。
如圖3所示,口袋20的環(huán)狀側(cè)壁上設(shè)置有凸環(huán)24,凸環(huán)24的圓心與環(huán)形平面21b的圓心重合,凸環(huán)24的一個環(huán)形側(cè)面貼合在環(huán)形平面21b上,凸環(huán)24的內(nèi)徑大于環(huán)形平面21b的內(nèi)徑。通過設(shè)置凸環(huán)24可以避免外延片直接與口袋20的底面接觸,由于石墨盤基座在加熱時,口袋20的底面溫度較高,通過凸環(huán)24將外延片與口袋20的底面分離可以避免外延片的底面溫度過高而影響外延片的生長。
圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種石墨盤基座的第一口袋的俯視圖,優(yōu)選地,凸環(huán)24上可以周向間隔設(shè)置有多個缺口,多個缺口將凸環(huán)24分割為多個凸塊23。通過設(shè)置多個缺口以將凸環(huán)24分割為獨立的多個凸塊23可以減小外延片與凸環(huán)24的接觸面積,由于凸環(huán)24的溫度很高,減小接觸面積可以降低凸環(huán)24上的高溫對外延片生長的影響。
如圖4所示,凸環(huán)24上設(shè)置有6個缺口,6個缺口將凸環(huán)24分割為6個獨立的凸塊23。
更進一步地,多個凸塊23沿環(huán)形平面21b周向等角度間隔設(shè)置,如圖4所示,6個凸塊23在環(huán)形平面21b上等角度間隔設(shè)置。
可選地,凸環(huán)24的在第一口袋21的深度方向上的高度(如圖2中的h5)可以為0.02mm。
可選地,凸環(huán)24的內(nèi)徑和外徑之差為0.35mm~0.65mm,圖3中的凸環(huán)24的內(nèi)徑和外徑之差為0.5mm。
可選地,第一口袋21的內(nèi)徑為101.75mm~102.05mm,該尺寸可以適用于生長直徑為4英寸的外延片。
相比于第一口袋21的內(nèi)徑,凸環(huán)24的內(nèi)外徑差值很小,使得外延片與凸環(huán)24直接接觸的面積占外延片總面積的比例很小,可以使外延片上大部分區(qū)域的生長良好。
實現(xiàn)時,口袋20開口的邊緣處還可以設(shè)置一圈倒角,例如可以設(shè)置0.2mm的直倒角。
圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種石墨盤基座的截面圖,圖5所示的石墨盤基座的結(jié)構(gòu)與圖2所示的石墨盤基座的結(jié)構(gòu)基本相同,不同之處在于,在圖5所示的石墨盤基座中,曲面21a為球冠型的凹面。當(dāng)制成的led芯片中,位于第一口袋的中心位置處的led芯片的發(fā)光波長小于位于邊緣位置的led芯片的發(fā)光波長時,可以將曲面21a設(shè)置為球冠型的凹面,以使位于中心位置處的led芯片的發(fā)光波長變長。
可選地,曲面21a的底部到環(huán)形平面21b的垂直距離為5μm~30μm。若曲面21a的底部到環(huán)形平面21b的垂直距離太小,則對中心位置處的led芯片的發(fā)光波長的影響有限,不足以抵消外延片厚度對led芯片發(fā)光波長的影響,若距離太大,則反而會使得中心位置的led芯片的發(fā)光波長大于邊緣位置的led芯片的發(fā)光波長。
具體可以采用以下方式確定曲面21a的底部到環(huán)形平面21b的垂直距離:
采用第一口袋的深度大于第二口袋的深度,但第一口袋的底面為平面的石墨盤基座生長外延片,并將外延片制成led芯片,對制成的led芯片的發(fā)光波長進行測試,對比第一口袋中,中心位置處的led芯片的發(fā)光波長和邊緣位置處的led芯片的發(fā)光波長,中心位置處的led芯片的發(fā)光波長比邊緣位置處的led芯片的發(fā)光波長每短1nm,則曲面21a的底部到環(huán)形平面21b的垂直距離增加5~15μm。
需要說明的是,曲面21a的底部為凹面上到環(huán)形平面21b的垂直距離(如圖5中的h4)最大的位置,第一口袋21的深度為第一口袋21的開口到環(huán)形平面21b之間的垂直距離(如圖5中的h1),在本實施例中,曲面21a的底部到環(huán)形平面21b的垂直距離h4為0.02mm,第一口袋21的深度h1為1.05mm。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。