[发明专利]石墨烯实现GaN基HEMT高效散热的倒装结构及方法

权利要求书

1.一种石墨烯实现GaN基HEMT高效散热的倒装结构，其特征在于，所述倒装封装结构自下而上依次包括基板、形成于所述基板上的绝缘介质层、形成于所述绝缘介质层上的散热层、制备在所述散热层上的源电极焊盘、漏电极焊盘和栅电极焊盘，所述散热层为石墨烯散热层或碳纳米管散热层；所述基板为氮化铝或三氧化二铝；所述石墨烯散热层为图形化的石墨烯散热层；

所述倒装封装结构还包括氮化镓基HEMT器件，所述氮化镓基HEMT器件包括外延层结构和制备在所述外延层结构上的源电极、漏电极和栅电极；

所述源电极、漏电极和栅电极分别与所述源电极焊盘、漏电极焊盘和栅电极焊盘电连接；

所述电连接为通过焊球焊接。

2.如权利要求1所述的石墨烯实现GaN基HEMT高效散热的倒装结构，其特征在于，所述外延层结构包括衬底、形成于所述衬底上的氮化镓高阻缓冲层、形成于所述氮化镓高阻缓冲层上的氮化镓高电子迁移率层、形成于所述氮化镓高电子迁移率层上的铝镓氮势垒层，以及形成于所述铝镓氮势垒层上的钝化层；所述源电极、漏电极和栅电极制备在所述铝镓氮势垒层上。

3.如权利要求2所述的石墨烯实现GaN基HEMT高效散热的倒装结构，其特征在于，所述衬底为碳化硅，蓝宝石或者硅。

4.如权利要求1所述的石墨烯实现GaN基HEMT高效散热的倒装结构，其特征在于，所述绝缘介质层为氮化硼。

5.如权利要求1所述的石墨烯实现GaN基HEMT高效散热的倒装结构，其特征在于，所述源电极为Ti/Al/Ni/Au金属，所述漏电极为Ti/Al/Ni/Au金属，所述栅电极为Ni/Au金属。

6.一种如权利要求1-5中任一所述的石墨烯实现GaN基HEMT高效散热的倒装结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

制备氮化镓基HEMT器件，所述氮化镓基HEMT器件包括外延层结构和制备在所述外延层结构上的源电极、漏电极和栅电极；

在基板上制备绝缘介质层；

在所述绝缘介质层上制备散热层，所述散热层为石墨烯散热层或碳纳米管散热层；

在所述散热层上制备源电极焊盘、漏电极焊盘和栅电极焊盘；

将所述源电极、漏电极和栅电极分别与所述源电极焊盘、漏电极焊盘和栅电极焊盘电连接，所述电连接为通过焊球焊接；

当所述散热层为石墨烯散热层时，在所述石墨烯散热层上制备源电极焊盘、漏电极焊盘和栅电极焊盘之前，还包括对所述石墨烯散热层进行图形化处理的步骤。