[發明專利]一種具有圖形化結構的半導體激光器熱沉及其制造方法

在審

• 申請號: 202010117958.4
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111162448A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 蔣鍇;李星宇;孫旺根;夏偉;唐文婧
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有圖形化結構的半導體激光器熱沉，其特征在于，包括：

基體，其上下兩端面分別沿平面方向排布有若干立體圖形結構，形成立體圖形結構陣列；

過渡金屬層I，設置于基體下方，過渡金屬層I覆蓋于基體下方的立體圖形結構陣列下端；

過渡金屬層II，設置于基體上方，過渡金屬層II覆蓋于基體上方的立體圖形結構陣列上端，所述過渡金屬層II上設置有隔離槽，隔離槽將過渡金屬層II分割成兩個相互獨立的區域；

焊料層，設置于過渡金屬層II上方的一獨立區域中和/或設置于過渡金屬層I上。

2.根據權利要求1所述的具有圖形化結構的半導體激光器熱沉，其特征在于：所述立體圖形的形狀為圓柱或錐體或方臺或棱臺或不規則立體圖形，立體圖形的結構為凸起或凹陷或凹凸交錯。

3.根據權利要求1所述的具有圖形化結構的半導體激光器熱沉，其特征在于：還包括功能層，所述功能層設置于基體上方和/或下方，功能層覆蓋基體上方和/或基體下方的立體圖形結構陣列。

4.根據權利要求1所述的具有圖形化結構的半導體激光器熱沉，其特征在于：所述立體圖形結構外徑為10nm-500μm。

5.根據權利要求1所述的具有圖形化結構的半導體激光器熱沉，其特征在于：所述過渡金屬層I采用NiAu或NiPtAu或TiAu或TiPtAu材料，過渡金屬層I的厚度為1μm-100μm，所述過渡金屬層II采用NiAu或NiPtAu或TiAu或TiPtAu材料，所述過渡金屬層II的厚度為1μm-100μm。

6.根據權利要求1所述的具有圖形化結構的半導體激光器熱沉，其特征在于：所述焊料層采用In或AnSn或PbSn或含有Au、Ag的粘合劑。

7.根據權利要求3所述的具有圖形化結構的半導體激光器熱沉，其特征在于：所述功能層采用無氧銅或AlN或SiC或金剛石材料或碳納米材料，功能層厚度為20nm-1mm。

8.根據權利要求1所述的具有圖形化結構的半導體激光器熱沉，其特征在于：所述隔離槽為L形或I形結構。

9.一種如權利要求1所述的半導體激光器熱沉的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)將基體材料晶圓清洗后通過光刻膠勻膠、光刻、顯影步驟制造基體上下兩端面所需制備的立體圖形結構的預制表面掩膜圖形；

b)通過化學腐蝕法在基體上下兩端面制備立體圖形結構或通過沉積氧化硅或氮化硅后經化學物理腐刻法制作掩蔽膜，經干法刻蝕或激光刻蝕制備立體圖形結構，制備完成后去除光刻膠或掩蔽膜；

c)基體材料上端和/或下端通過蒸發法或化學氣相沉積法或化學鍍或電鍍方法制備功能層；

d)在基體材料上下兩端面通過光刻、蒸發、化學鍍或電鍍、腐蝕或剝離方法制備過渡金屬層I及過渡金屬層II；

e)通過鋸片機或多線切割機或激光切割機進行劃切分離。