凹槽型圖案化基板結構、具高散熱能力的半導體元件、及利用該凹槽型圖案化基板結構製作該具高散熱能力的半導體元件之方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

108103984

專利證號

I 677108

專利獲證名稱

凹槽型圖案化基板結構、具高散熱能力的半導體元件、及利用該凹槽型圖案化基板結構製作該具高散熱能力的半導體元件之方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺灣科技大學

獲證日期

2019/11/11

技術說明

近幾年來在氮化物薄膜磊晶技術發展趨於成熟推助下，氮化物高功率發光二極體已 成為固態照明應用市場中主要的元件，然而在大電流注入操作下，如何解決元件廢 熱堆積問題，攸關發光二極體之發光亮度與壽命。目前氮化物發光二極體主要以藍 寶石基板為主，藍寶石基板熱傳導率僅25 W/m∙K ，成為無法將廢熱導離元件結構 層主要瓶頸。針對此問題，將發展氮化物LED元件與基板之分離技術，傳統上以雷 射剝離技術礙於高成本及低產量問題，本計畫提出在凹槽型奈米圖案藍寶石基板上 成長二維性石墨烯界面緩衝層，再成長氮化物LED元件結構層。先前研究成果顯示 ，氮化物薄膜磊晶時無法填滿高深寬比之凹槽行奈米圖案藍寶石基板，可以有效降 低氮化物LED元件結構層與藍寶石基板間之接觸面積，加上石墨烯較弱之凡德瓦爾 鍵結力，故可以大面積從藍寶石基板上輕易分離LED元件結構層，最後再將LED元 件結構層轉貼至高熱傳導率及導電率之硼摻雜鑽石基板上，以解決高功率LED元件 廢熱堆積問題。 本計畫將分成三年執行，各年度計畫題目分述如下: 第一年:開發石墨烯/凹槽型奈米圖案基板及其材料特性之研究 第二年:氮化鎵薄膜於石墨烯/凹槽型奈米圖案基板分離技術之研究 第三年:基板分離之氮化鎵高功率發光二極體於硼摻雜鑽石基板技術開發及元件特 性研究 本計畫開發之基板分離技術相信能提升台灣高功率發光二極體元件產業之國際 競爭力。

備註

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