一种石墨盘基座的制作方法

本发明涉及光电子技术领域，特别涉及一种石墨盘基座。

背景技术：

发光二极管(英文：lightemittingdiode，简称：led)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。

在led制作过程中，最重要的是生长外延片，外延片通常在金属有机化合物化学气相沉淀(英文：meta1organicchemicalvapordeposition，简称：mocvd)设备的石墨盘基座中生长，石墨盘基座上呈周向布置有多个圆形的口袋，外延片就生长在每个口袋中。在生长过程中，石墨盘基座上会密封一个较大的盖板，以将所有的口袋都遮盖起来，盖板中心部位的孔则向石墨盘基座中通入原材料，以在每一个口袋中生长出外延片。

目前有部分mocvd设备，例如德国芯片设备制造商爱思强(aixtron)生产的mocvd设备中，位于石墨盘基座中心位置处设有一个圆形的口袋，其他口袋则围绕中心位置的口袋分布，因此盖板上用于通入原材料的孔会正对中心位置的口袋，这使得原材料容易在石墨盘基座中心位置的口袋处聚集，且在中心位置的口袋中，越接近口袋的圆心位置，原材料聚集的浓度也越大，使得倒进圆心位置的生长速度更快，使位于中心位置的口袋中生长出来的外延片厚度不均匀，呈现中间厚边缘薄的情况。由于外延片厚度不均匀，生长出来的外延片中同一层的厚度也不均匀，因此外延片上不同位置的电学性质也不同，使得在将外延片切割，制成led芯片后，位于中心位置的led芯片和边缘位置的led芯片，发光波长存在较大的差异。

技术实现要素：

为了解决现有石墨盘基座中心位置的口袋生长出来的外延片厚度不均匀的问题，本发明实施例提供了一种石墨盘基座。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种石墨盘基座，所述石墨盘基座包括基座本体和用于生长外延片的多个口袋，所述口袋包括一个第一口袋和多个第二口袋，所述第一口袋设置在所述基座本体的中心位置，所述多个第二口袋绕所述基座本体的中心位置周向分布，所述第一口袋的深度大于所述多个第二口袋的深度，所述第一口袋具有相连接的底面和环状侧壁，所述第一口袋的底面包括与所述第一口袋的环状侧壁相连的环形平面和位于所述第一口袋的底面的中部的曲面，所述曲面的边缘与所述环形平面相连。

具体地，所述曲面为球冠型的凸面。

具体地，所述曲面的顶部到所述环形平面的垂直距离为5μm～30μm。

可选地，所述曲面为球冠型的凹面。

可选地，所述曲面的底部到所述环形平面的垂直距离为5μm～30μm。

可选地，所述环形平面的内径为70～75mm。

优选地，所述口袋的环状侧壁上设置有凸环，所述凸环的圆心与所述环形平面的圆心重合，所述凸环的一个环形侧面贴合在所述环形平面上。

进一步地，所述凸环上周向间隔设置有多个缺口，所述多个缺口将所述凸环分割为多个凸块。

可选地，所述多个凸块沿所述环形平面周向等角度间隔设置。

可选地，所述第一口袋的深度与所述第二口袋的深度的差值为0.03～0.07mm。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：石墨盘基座的基座本体上设置有第一口袋和第二口袋，其中第一口袋设置在基座本体的中心位置，第二口袋围绕基座本体的中心位置周向布置。通过使位于基座本体中心位置的第一口袋的深度大于第二口袋的深度，使得在生长外延片的过程中，第一口袋中的外延片与盖板上的用于输送原材料的孔之间的距离增大，从而使原材料更容易在石墨盘基座中扩散，避免了原材料的聚集，从而可以减缓第一口袋中生长出的外延片厚度不均的问题。石墨盘基座是可以加热的，通过将第一口袋的底面设置成包括环形平面和曲面的结构，曲面可以改变第一口袋的底面上的温度分布情况，使得靠近底面的中心位置处的温度和远离中心位置处的温度存在一定差异，从而可以通过外延片的生长温度的差异对led芯片的发光波长的影响抵消外延片的厚度的差异对led芯片的发光波长的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种石墨盘基座的结构示意图；

图2是图1中的a-a截面图；

图3是本发明实施例提供的一种石墨盘基座的第一口袋的俯视图；

图4是本发明实施例提供的另一种石墨盘基座的第一口袋的俯视图；

图5是本发明实施例提供的另一种石墨盘基座的截面图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种石墨盘基座的结构示意图，如图1所示，该石墨盘基座包括基座本体10和用于生长外延片的多个口袋20，口袋20包括一个第一口袋21和多个第二口袋22，第一口袋21设置在基座本体10的中心位置，多个第二口袋22绕基座本体10的中心位置周向分布。

第一口袋21和第二口袋22是分布在基座本体10上的圆形的凹坑，在本实施例中，基座本体10上设置有两圈第二口袋22，在其他实施例中，也可以只设置一圈第二口袋22或是更多圈的第二口袋22，。

图2是图1中的a-a截面图，如图2所示，第一口袋21的深度大于多个第二口袋22的深度，图3是本发明实施例提供的一种石墨盘基座的第一口袋的俯视图，如图3所示，第一口袋21具有底面和环状侧壁，第一口袋21的底面包括与第一口袋的环状侧壁相连的环形平面21b和位于第一口袋21的底面的中部的曲面21a。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：石墨盘基座的基座本体上设置有第一口袋和第二口袋，其中第一口袋设置在基座本体的中心位置，第二口袋围绕基座本体的中心位置周向布置。通过使位于基座本体中心位置的第一口袋的深度大于第二口袋的深度，使得在生长外延片的过程中，第一口袋中的外延片与盖板上的用于输送原材料的孔之间的距离增大，从而使原材料更容易在石墨盘基座中扩散，避免了原材料的聚集，从而可以减缓第一口袋中生长出的外延片厚度不均的问题。石墨盘基座是可以加热的，通过将第一口袋的底面设置成包括环形平面和曲面的结构，曲面可以改变第一口袋的底面上的温度分布情况，使得靠近底面的中心位置处的温度和远离中心位置处的温度存在一定差异，从而可以通过外延片的生长温度的差异对led芯片的发光波长的影响抵消外延片的厚度的差异对led芯片的发光波长的影响。

可选地，第一口袋21的深度与第二口袋22的深度的差值可以为0.03～0.08mm。

在图1所示的实施例中，第一口袋21的深度可以为1.05mm，第二口袋22的深度可以为1mm。

具体地，如图2所示，曲面21a为球冠型的凸面。当制成的led芯片中，位于第一口袋21的中心位置处的led芯片的发光波长大于位于边缘位置的led芯片的发光波长时，可以将曲面21a设置为球冠型的凸面，以使位于中心位置处的led芯片的发光波长缩短，其中，球冠是指一个球面被平面所截后剩下的曲面。

可选地，曲面21a的顶部到环形平面21b的垂直距离为5μm～30μm，优选为20μm。若曲面21a的顶部到环形平面21b的垂直距离太小，则对中心位置处的led芯片的发光波长的影响有限，不足以抵消外延片厚度差异对led芯片发光波长的影响，若距离太大，则反而会使得中心位置的led芯片的发光波长小于边缘位置的led芯片的发光波长。

具体可以采用以下方式确定曲面21a的顶部到环形平面21b的垂直距离：

采用第一口袋的深度大于第二口袋的深度，但第一口袋的底面为平面的石墨盘基座生长外延片，并将外延片制成led芯片，对制成的led芯片的发光波长进行测试，对比第一口袋中，中心位置处的led芯片的发光波长和边缘位置处的led芯片的发光波长，中心位置处的led芯片的发光波长比边缘位置处的led芯片的发光波长每长1nm，则曲面21a的顶部到环形平面21b的垂直距离增加5～15μm。

需要说明的是，曲面21a的顶部为曲面21a上到环形平面21b的垂直距离(如图2中的h3)最大的位置，第一口袋21的深度为第一口袋21的开口到环形平面21b之间的垂直距离(如图2中的h1)，第二口袋22的深度为第二口袋22的开口到第二口袋22的底面之间的垂直距离(如图2中的h2)，在本实施例中，曲面21a的顶部到环形平面21b的垂直距离h3为0.02mm，第一口袋21的深度h1为1.05mm，第二口袋22的深度h2为1mm。

可选地，环形平面21b的内径为70～75mm，在本实施例中，环形平面21b的内径为72mm。

如图3所示，口袋20的环状侧壁上设置有凸环24，凸环24的圆心与环形平面21b的圆心重合，凸环24的一个环形侧面贴合在环形平面21b上，凸环24的内径大于环形平面21b的内径。通过设置凸环24可以避免外延片直接与口袋20的底面接触，由于石墨盘基座在加热时，口袋20的底面温度较高，通过凸环24将外延片与口袋20的底面分离可以避免外延片的底面温度过高而影响外延片的生长。

图4是本发明实施例提供的另一种石墨盘基座的第一口袋的俯视图，优选地，凸环24上可以周向间隔设置有多个缺口，多个缺口将凸环24分割为多个凸块23。通过设置多个缺口以将凸环24分割为独立的多个凸块23可以减小外延片与凸环24的接触面积，由于凸环24的温度很高，减小接触面积可以降低凸环24上的高温对外延片生长的影响。

如图4所示，凸环24上设置有6个缺口，6个缺口将凸环24分割为6个独立的凸块23。

更进一步地，多个凸块23沿环形平面21b周向等角度间隔设置，如图4所示，6个凸块23在环形平面21b上等角度间隔设置。

可选地，凸环24的在第一口袋21的深度方向上的高度(如图2中的h5)可以为0.02mm。

可选地，凸环24的内径和外径之差为0.35mm～0.65mm，图3中的凸环24的内径和外径之差为0.5mm。

可选地，第一口袋21的内径为101.75mm～102.05mm，该尺寸可以适用于生长直径为4英寸的外延片。

相比于第一口袋21的内径，凸环24的内外径差值很小，使得外延片与凸环24直接接触的面积占外延片总面积的比例很小，可以使外延片上大部分区域的生长良好。

实现时，口袋20开口的边缘处还可以设置一圈倒角，例如可以设置0.2mm的直倒角。

图5是本发明实施例提供的另一种石墨盘基座的截面图，图5所示的石墨盘基座的结构与图2所示的石墨盘基座的结构基本相同，不同之处在于，在图5所示的石墨盘基座中，曲面21a为球冠型的凹面。当制成的led芯片中，位于第一口袋的中心位置处的led芯片的发光波长小于位于边缘位置的led芯片的发光波长时，可以将曲面21a设置为球冠型的凹面，以使位于中心位置处的led芯片的发光波长变长。

可选地，曲面21a的底部到环形平面21b的垂直距离为5μm～30μm。若曲面21a的底部到环形平面21b的垂直距离太小，则对中心位置处的led芯片的发光波长的影响有限，不足以抵消外延片厚度对led芯片发光波长的影响，若距离太大，则反而会使得中心位置的led芯片的发光波长大于边缘位置的led芯片的发光波长。

具体可以采用以下方式确定曲面21a的底部到环形平面21b的垂直距离：

采用第一口袋的深度大于第二口袋的深度，但第一口袋的底面为平面的石墨盘基座生长外延片，并将外延片制成led芯片，对制成的led芯片的发光波长进行测试，对比第一口袋中，中心位置处的led芯片的发光波长和边缘位置处的led芯片的发光波长，中心位置处的led芯片的发光波长比边缘位置处的led芯片的发光波长每短1nm，则曲面21a的底部到环形平面21b的垂直距离增加5～15μm。

需要说明的是，曲面21a的底部为凹面上到环形平面21b的垂直距离(如图5中的h4)最大的位置，第一口袋21的深度为第一口袋21的开口到环形平面21b之间的垂直距离(如图5中的h1)，在本实施例中，曲面21a的底部到环形平面21b的垂直距离h4为0.02mm，第一口袋21的深度h1为1.05mm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。