專利名稱：一種晶體管及晶體管的散熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，尤其涉及一種晶體管及晶體管的散熱裝置。
背景技術：
功率放大器是無線通訊系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)、電源設備、音響系統(tǒng)及軍事雷達系統(tǒng)等設備中不可缺少的組成部分，主要起到對發(fā)射信號的功率進行放大的作用。這些設備對功率要求一般都比較高，如無線通訊系統(tǒng)從幾十瓦到上百瓦不等，醫(yī)療設備能達到上千瓦，雷達設備甚至可以高達幾千瓦。要達到如此高的發(fā)射功率，必須要通過大功率功放的放大作用來完成，而晶體管作為功率放大器的核心器件，承受了所有功率的放大和輸出，但限于放大器本身的工作效率，放大后的功率并不是都作為有用信號輸出，比如一般通訊系統(tǒng)中功放有用信號的功率只有40%左右，另外約60%的功率以熱的形式存在，其中小部分熱量會傳遞到周圍空氣中，對系統(tǒng)不會造成大的影響；而大部分熱量集中在功放管管芯及其周圍器件中，比如陶瓷電容、鋁電解電容等，通常這些器件很容易接近或超過所容許的臨界溫度點，過多的熱量會影響器件的性能指標和使用壽命，對系統(tǒng)可靠性造成很大傷害。對于傳統(tǒng)通訊設備中的大功率晶體管，目前的散熱方式是這樣完成的:如圖1所示，為功率放大器中傳統(tǒng)晶體管散熱裝置示意圖，晶體管焊接于PCB上，PCB固定在銅基板上，晶體管底部源級金屬焊接在銅基板上，然后再將銅基板固定于設備外殼上，銅基板與設備外殼之間往往會涂抹導熱膠或加導熱襯墊等接觸物，熱量從管芯通過源級金屬傳遞到銅基板，再通過導熱膠傳遞到設備外殼及散熱齒上，然后和周圍環(huán)境形成熱交換。功率晶體 管與設備外殼之間的熱阻受多方面的影響，比如管子的焊接效果、功放銅基板的熱阻、導熱膠的均勻程度等等都會導致熱阻變大，從而造成熱傳遞效率很低，熱量不能及時導出，達到熱平衡后晶體管的管芯溫度很高，而且熱量會很快傳導到PCB上的其它器件，令其它器件受熱而影響性能和壽命；另外，設備外殼上散熱齒很多，增大了整個設備的體積，降低了競爭優(yōu)勢。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是提供一種晶體管及晶體管的散熱裝置，能夠快速導出并散發(fā)晶體管產(chǎn)生的熱量。為解決上述技術問題，本實用新型的一種晶體管，包括:半導體生長基底、晶體管工作部件和半導體熱電效應裝置，所述半導體熱電效應裝置包含半導體化合物層、金屬薄膜、金屬層、導熱層、熱電偶導熱裝置、供電臂和散熱層，所述晶體管工作部件生長在所述半導體生長基底的一表面上，所述半導體化合物層生長在所述半導體生長基底的與生長所述晶體管工作部件的表面相對的表面上，所述金屬薄膜生長在所述半導體化合物層上，所述金屬層生長在所述金屬薄膜上，所述導熱層生長在所述金屬層上，所述熱電偶導熱裝置和供電臂相連接，均生長在所述導熱層上，所述散熱層生長在所述熱電偶導熱裝置的遠離所述導熱層的表面上。[0007]進一步地，所述熱電偶導熱裝置包含成組的N型熱電偶和P型熱電偶，在所述金屬層的遠離所述金屬薄膜的表面上還設置有多條依次排列的熱電偶生長溝道，所述熱電偶生長溝道的開口遠離所述金屬薄膜，所述熱電偶生長溝道的底部生長所述導熱層，所述熱電偶生長溝道底部的所述導熱層上沿所述熱電偶生長溝道生長多組所述N型熱電偶和P型熱電偶，每組中的N型熱電偶和P型熱電偶電連接，相鄰組中的N型熱電偶與P型熱電偶電連接。進一步地，所述熱電偶導熱裝置還包括第一供電電極和第二供電電極，所述第一供電電極生長在所述熱電偶生長溝道中的導熱層上相鄰組的N型熱電偶與P型熱電偶的頂部及之間的位置上，電連接相鄰組中的N型熱電偶與P型熱電偶；所述第二供電電極生長在每組N型熱電偶與P型熱電偶的底部及之間的位置上，電連接每組中的N型熱電偶和P型熱電偶。進一步地，所述供電臂包含第一供電臂和第二供電臂，在所述金屬層上所述熱電偶生長溝道的一端側(cè)設置有與所述熱電偶生長溝道貫通的第一供電臂生長溝道，在所述金屬層上所述熱電偶生長溝道的另一端側(cè)設置有與所述熱電偶生長溝道貫通的第二供電臂生長溝道，所述第一供電臂生長在所述第一供電臂生長溝道上的導熱層上，所述第二供電臂生長在所述第二供電臂生長溝道上的導熱層上，所述第一供電臂與每個熱電偶生長溝道一端的N型熱電偶電連接，所述第二供電臂與每個熱電偶生長溝道另一端的P型熱電偶電連接。進一步地，所述熱電偶導熱裝置還包括溫度檢測點，所述溫度檢測點生長在所述第一供電臂生長溝道上的導熱層上，或生長在所述第二供電臂生長溝道上的導熱層上。進一步地，所述散熱層生長在所述熱電偶導熱裝置的N型熱電偶和P型熱電偶的遠離所述導熱層的表面上，所述熱電偶生長溝道的側(cè)壁的遠離所述金屬薄膜的表面與所述散熱層的遠離所述N型熱電偶和P型熱電偶的表面平齊。進一步地，一種 晶體管的散熱結(jié)構，包括:印刷電路板、散熱齒基板和晶體管，所述印刷電路板貼裝在所述散熱齒基板上，所述晶體管與所述印刷電路板連接，所述晶體管包括半導體生長基底、晶體管工作部件和半導體熱電效應裝置，所述半導體熱電效應裝置包含半導體化合物層、金屬薄膜、金屬層、導熱層、熱電偶導熱裝置、供電臂和散熱層，所述晶體管工作部件生長在所述半導體生長基底的一表面上，所述半導體化合物層生長在所述半導體生長基底的與生長所述晶體管工作部件的表面相對的表面上，所述金屬薄膜生長在所述半導體化合物層上，所述金屬層生長在所述金屬薄膜上，所述導熱層生長在所述金屬層上，所述熱電偶導熱裝置和供電臂連接，均生長在所述導熱層上，所述散熱層生長在所述熱電偶導熱裝置的遠離所述導熱層的表面上，所述晶體管的金屬層與所述散熱齒基板焊接，所述散熱層與所述散熱齒基板接觸。進一步地，所述熱電偶導熱裝置包含成組的N型熱電偶和P型熱電偶，在所述金屬層的遠離所述半導體化合物層的表面上還設置有多條依次排列熱電偶生長溝道，所述熱電偶生長溝道的開口遠離所述金屬薄膜，所述熱電偶生長溝道的底部生長所述導熱層，所述熱電偶生長溝道底部的所述導熱層上沿所述熱電偶生長溝道生長多組所述N型熱電偶和P型熱電偶，每組中的N型熱電偶和P型熱電偶電連接，相鄰組中的N型熱電偶與P型熱電偶電連接。[0014]進一步地，所述供電臂包含第一供電臂和第二供電臂，在所述金屬層上所述熱電偶生長溝道的一端側(cè)設置有與所述熱電偶生長溝道貫通的第一供電臂生長溝道，在所述金屬層上所述熱電偶生長溝道的另一端側(cè)設置有與所述熱電偶生長溝道貫通的第二供電臂生長溝道，所述第一供電臂生長在所述第一供電臂生長溝道上的導熱層上，所述第二供電臂生長在所述第二供電臂生長溝道上的導熱層上，所述第一供電臂與每個熱電偶生長溝道一端的N型熱電偶電連接，所述第二供電臂與每個熱電偶生長溝道另一端的P型熱電偶電連接。進一步地，還包括直流供電裝置和溫度檢測及控制芯片，所述直流供電裝置與所述第一供電臂和所述第二供電臂連接，所述熱電偶導熱裝置還包括溫度檢測點，所述溫度檢測點生長在所述第一供電臂生長溝道上的導熱層上，或生長在所述第二供電臂生長溝道上的導熱層上，所述溫度檢測及控制芯片分別與所述溫度檢測點和所述直流供電裝置連接。綜上所述，本實用新型能夠?qū)⒕w管的熱快速導出并散發(fā)出去，能夠顯著的提高功放管及其周圍器件的可靠性，對高溫下功放的性能指標也會有很大改善，同時能提升設備的使用壽命，提高競爭力。

圖1為傳統(tǒng)晶體管散熱裝置的示意圖；圖2為本實用新型的晶體管的示意圖；圖3為本實用新型的晶體管沿圖2中B-B向的切面示意圖；圖4為本實用新型的晶體管沿圖2中A-A向的切面示意圖；圖5為本實用新型的晶體管的半導體工藝制作流程圖6為本實用新型的晶體管的散熱結(jié)構的示意圖。
具體實施方式
PeltieH珀爾帖)效應被稱為半導體熱電第二效應，基于此效應制備的熱電偶制冷裝置已在業(yè)界很多領域得到應用，它具有許多優(yōu)點，如:快速制冷、制熱；實現(xiàn)溫度控制容差在正負0.rc以內(nèi)；結(jié)構緊湊并重量輕、無噪音、可靠；多級級聯(lián)能達到100°c以上的溫差等。但目前此制冷設備全是作為附屬部件外置使用，需要額外購買和安裝，特別是在大功率功放散熱方面始終沒有得到應用。本實用新型基于傳統(tǒng)LDM0SFET(橫向擴散金屬氧化物半導體)晶體管基本結(jié)構，結(jié)合目前半導體加工工藝(如外延生長、氣相沉積等)，將半導體Peltier效應應用到傳統(tǒng)場效應晶體管結(jié)構中，由此提出了一種新型的快速導熱的晶體管，解決傳統(tǒng)晶體管的導熱問題。本實用新型的晶體管一方面保留了現(xiàn)有管子的貼裝方式以方便使用，另一方面能將管芯熱量快速導出到散熱齒，并可以將溫度控制在一定范圍內(nèi)。與傳統(tǒng)半導體熱電偶制冷裝置使用方式不同的是，本實用新型采用半導體外延生長工藝，將半導體熱電偶及散熱裝置與場效應晶體管結(jié)合在一起，形成一體化生長結(jié)構，減少了不必要的熱阻影響，從外觀來看有完整的封裝結(jié)構，并且和傳統(tǒng)晶體管有相同的貼裝方式，優(yōu)勢是導熱效果更佳，并且溫度可以檢測和控制。[0025]如圖2 圖4所示，在半導體生長基底I上，采用傳統(tǒng)的晶體管加工工藝，生長出晶體管工作所必須的晶體管工作部件，晶體管工作部件包括導電溝道、摻雜區(qū)域、半導體氧化物和金屬電極等。圖2所示下半部分，是本實施方式的半導體熱電效應裝置與半導體生長基底I結(jié)合后的示意圖，半導體熱電效應裝置包含半導體化合物層2、金屬薄膜31、金屬層3、導熱層4、熱電偶導熱裝置、供電臂5和散熱層9，晶體管工作部件生長在半導體生長基底I的一表面上，半導體化合物層2生長在半導體生長基底I的與生長晶體管工作部件的表面相對的表面上,金屬薄膜31生長在半導體化合物層2上,金屬層3生長在金屬薄膜31上，導熱層4生長在金屬層3上，熱電偶導熱裝置和供電臂5相連接，均生長在導熱層4上，散熱層9生長在熱電偶導熱裝置的遠離導熱層4的表面上。熱電偶導熱裝置包含熱電偶層7，熱電偶層7包含成組的N型熱電偶和P型熱電偶，在金屬層3的遠離金屬薄膜31的表面上還設置有多條依次排列的熱電偶生長溝道，熱電偶生長溝道的開口遠離金屬薄膜 31，熱電偶生長溝道的底部生長導熱層4，熱電偶生長溝道底部的導熱層4上沿熱電偶生長溝道生長多組N型熱電偶和P型熱電偶，每組中的N型熱電偶和P型熱電偶電連接，相鄰組中的N型熱電偶與P型熱電偶電連接。相鄰組中的N型熱電偶與P型熱電偶通過第一供電電極6電連接，每組中的N型熱電偶和P型熱電偶通過第二供電電極8電連接，第一供電電極6生長在熱電偶生長溝道中的導熱層4上相鄰組的N型熱電偶與P型熱電偶的頂部及之間的位置上，電連接相鄰組中的N型熱電偶與P型熱電偶；第二供電電極8生長在每組N型熱電偶與P型熱電偶的底部及之間的位置上，電連接每組中的N型熱電偶和P型熱電偶。請再次參考圖3，為沿圖2中B-B向的切面示意圖，供電臂5包含第一供電臂51和第二供電臂52，在金屬層上的熱電偶生長溝道的一端側(cè)設置有與熱電偶生長溝道貫通的第一供電臂生長溝道，在金屬層上熱電偶生長溝道的另一端側(cè)設置有與熱電偶生長溝道貫通的第二供電臂生長溝道，第一供電臂生長在第一供電臂生長溝道上的導熱層上，第二供電臂生長在第二供電臂生長溝道上的導熱層上，第一供電臂與每個熱電偶生長溝道一端的N型熱電偶電連接，第二供電臂與每個熱電偶生長溝道另一端的P型熱電偶電連接。請再次參考圖4，圖4為沿圖2中A-A向的切面示意圖，半導體化合物層2生長在半導體生長基底I上。根據(jù)金屬/半導體界面形成機理，在半導體化合物層2上形成用于金屬層3生長的金屬薄膜31，比如過渡磁性金屬Mn、Cu等，在此金屬薄膜31上面再形成一層厚的金屬層3，金屬層3作為晶體管的源極接地金屬，并作為晶體管的導熱金屬層。導熱層4和散熱層9起到傳熱和隔離的作用，要求具有很好的導熱性和熱穩(wěn)定性，比如氮化鋁、氧化鈹?shù)任镔|(zhì)；導熱層4作為吸熱端，吸收晶體管底部熱量，同時起到隔離源級金屬層和供電臂5的作用；散熱層9將熱電偶導熱裝置傳導的熱量再傳遞給外部散熱器。供電臂5包含的第一供電臂51和第二供電臂52為熱電偶正負極供電臂，通過焊接與電源正負極相連。第一供電電極6和第二供電電極8為N型熱電偶和P型熱電偶的供電電極，將N型熱電偶和P型熱電偶首尾串接起來，形成電流的流通。供電臂5、第一供電電極6和第二供電電極8為各個獨立的部分，供電臂5和第一供電電極6的高度相等，供電臂5包含的第一供電臂51和第二供電臂52為直流電源供電所需的兩個電臂；第一供電電極6和第二供電電極8分別在N型熱電偶和P型熱電偶極子的兩端，由相互獨立的金屬電極組成，電極連接相鄰的N型熱電偶和P型熱電偶極子的兩個電極，第一供電電極6和第二供電電極8之間又通過N型熱電偶或P型熱電偶極子相連；這樣供電臂5、第一供電電極6和第二供電電極8便組成了一個電流通路。熱電偶層7為N型熱電偶和P型熱電偶層，由半導體摻雜工藝形成，環(huán)路中電流從N型熱電偶一P型熱電偶一N型熱電偶依次流動，將熱量從吸熱端轉(zhuǎn)移到散熱端，吸收熱量的多少與電流大小和熱電偶數(shù)量有關。如圖3所示，熱電偶導熱裝置還包括溫度檢測點10與溫度檢測芯片連通，用于檢測晶體管底部溫度，并控制N型熱電偶和P型熱電偶層兩端的電流大小。源級金屬和N型熱電偶和P熱電偶相間排列，既能滿足源級金屬的接地要求，又能滿足熱電偶的供電和散熱要求。圖2中N型熱電偶和P型熱電偶單層使用時，導熱層4吸熱端和散熱層9散熱端的溫差可以到達71°C，多層使用時溫差能達到131°C，最大功率耗散可達300W。本實施方式的晶體管中的半導體熱電效應裝置適合于導電溝道與接地面平行的晶體管，以使熱量能最大效率的散出；不限定半導體生長基底I的類型，可以適應于Si襯底MOSFET, GaAs MESFET, GaN FET等場效應晶體管，其它還有鍺化硅、磷化銦等半導體襯底晶體管，這些晶體管的特點是源級金屬與導電溝道平行，并且源級金屬緊貼于接地面和散熱面。如圖5所示，是本實施方式的晶體管的半導體工藝制作流程圖，下面結(jié)合流程圖5和切面圖3和4，對制作的實施方式進行詳細分解描述。在此說明，下列所示出和描述的半導體加工工藝和技術，只是實現(xiàn)新型晶體管結(jié)構的一種途徑，允許用不同的或新的半導體加工技術和處理工藝來實現(xiàn)此結(jié)構，在各步驟之前或之后允許有更詳細的工藝細節(jié)和處理步驟。步驟501:晶體管放 大功能區(qū)域的加工，提供半導體生長基底1，比如單晶硅、碳化硅、砷化鎵等常見襯底材料，按照傳統(tǒng)半導體工藝技術，生長出基底以上的晶體管工作部件包括導電溝道、摻雜區(qū)域、半導體氧化物和金屬電極等；步驟502:進行晶體管導熱功能區(qū)域的加工，在半導體生長基底I的下方，優(yōu)先生長一層半導體化合物層2，此化合物層要求導熱效率高、熱穩(wěn)定性好，而且利于下面金屬薄膜31的生長，比如IV-VI族化合物等；步驟503:半導體化合物層2表面外延生長一層金屬薄膜31，形成金屬/IV-VI族半導體界面，金屬材料可以與柵極和漏極相同，也可以不同，但必須是良好的導電導熱材料。通過氣相沉積技術在金屬薄膜31上形成金屬層3，作為源級接地金屬層和導熱層；然后將源級金屬層蝕刻出多條規(guī)則排列的熱電偶生長溝道，以供N型熱電偶和P熱電偶生長所用以及第一供電臂生長溝道和第二供電臂生長溝道，以供供電臂5和溫度檢測點10生長所用；步驟504:在步驟503的基礎上同樣利用氣相沉積技術，可以在金屬層3的熱電偶生長溝道、第一供電臂生長溝道和第二供電臂生長溝道表面生長導熱效果很好的導熱層4，如氧化鈹、氮化鋁等，氣相沉積技術可以有效控制化合物的密度和純度；步驟505:在步驟504的金屬層3的熱電偶生長溝道內(nèi)的導熱層4的表層，采用電鍍或者氣相沉積技術，外延生長出第一供電電極6，在第一供電臂生長溝道和第二供電臂生長溝道內(nèi)的導熱層4的表面外延生長出第一供電臂5、第二供電臂52、和溫度檢測點10，生長過程中用模具將無金屬層3部分擋住，只在需要的地方形成金屬；步驟506:在第一供電電極6基礎上外延生長出熱電偶半導體材料層，一般常用的為碲化鉍化合物半導體材料，然后采用高溫擴散和離子注入法對半導體材料進行摻雜，從而生成相間排列的N型和P型熱電偶，形成熱電偶層7 ；步驟507:熱電偶層7的N型熱電偶和P型熱電偶底部采用氣相沉積技術或電鍍方法外延生長出第二供電電極8，第一供電電極6和第二供電電極8將N型熱電偶和P型半導體首尾串聯(lián)相接，而熱量以并行的方式從吸熱端被傳遞到散熱端；步驟508:在第二供電電極8表面覆蓋和導熱層4相同的導熱材料作為散熱層9，此層最外表面高度和金屬層3熱電偶生長溝道最外表面平齊，以保證源級金屬和散熱層9導熱材料與底部散熱良好接觸，以免影響散熱效果。如圖6所示為晶體管的散熱結(jié)構的示意圖。PCB裝貼于散熱齒基板上，散熱齒基板為整機設備殼體的一部分，將晶體管柵極和漏極焊接于PCB上，底部源極金屬與下方散熱齒良好焊接，圖4中散熱層9散熱端與散熱齒達到良好接觸，圖4中供電臂5的正負供電極通過導線與PCB上電源相連，圖3中溫度檢測點10可以焊接導線，導線穿過散熱齒與PCB上的溫度檢測芯片接通，也可以將導線從管體內(nèi)部引出形成端子并與連線相接通。晶體管產(chǎn)生的絕大部分熱量由N型熱電偶和P型熱電偶傳導到散熱齒上，然后通過外部風扇將散熱齒上的熱量吹散到周圍空氣中(風扇也可以裝配到整機設備的外殼上面)，也可以通過水冷或其它方式等達到同樣的散熱效果，這樣絕大部分的熱量便通過此種途徑散發(fā)掉，小部分的熱量還會通過散熱齒傳導到PCB上，但對器件影響已經(jīng)很小。溫度檢測芯片實時檢測圖4中導熱層4吸熱端的溫度，并通過溫度和電流對應關系(使用前通過試驗采數(shù)方式獲得)，來達到對電流大小的自動控制，從而控制N型熱電偶和P熱電偶的導熱效率，以使晶體管溫度控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。[0047]為達到更好的導熱效果，可以增大晶體管底部的面積，以增加N型熱電偶和P型熱電偶極子的數(shù)量，更高效的將熱量導出。N型熱電偶和P型熱電偶極子的高度建議設置在
2.5mm 4mm之間，如果高度太小，熱電偶材料中摻雜電荷量太少會影響導熱效果；如果高度太大，源級金屬散熱齒的長度會相應增大，會影響源級接地效果，特別是對高頻工作的晶體管，這種影響會更明顯。另外，還可以通過其它方式來提高導熱效果，比如對于低頻工作的大功率晶體管，可以制作多層N型熱電偶和P型熱電偶極子層疊加的方式來加強導熱性能，但對高頻晶體管不建議采用多層的方式(除非在不影響源級接地效果的情況下)；或者加工成其它的形狀，比如折疊形式、彎曲形式等，晶體管上方殼體也可以進行生長，以增加導熱通道和面積，具體方式要根據(jù)系統(tǒng)設備及散熱條件來擴展和約束。本實施方式的晶體管的散熱結(jié)構中的晶體管與上述圖2 圖4中的晶體管的結(jié)果相同，此處不再贅述。當然，本實用新型還可有其他多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據(jù)本實用新型做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種晶體管，包括:半導體生長基底、晶體管工作部件和半導體熱電效應裝置，所述半導體熱電效應裝置包含半導體化合物層、金屬薄膜、金屬層、導熱層、熱電偶導熱裝置、供電臂和散熱層，所述晶體管工作部件生長在所述半導體生長基底的一表面上，所述半導體化合物層生長在所述半導體生長基底的與生長所述晶體管工作部件的表面相對的表面上，所述金屬薄膜生長在所述半導體化合物層上，所述金屬層生長在所述金屬薄膜上，所述導熱層生長在所述金屬層上，所述熱電偶導熱裝置和供電臂相連接，均生長在所述導熱層上，所述散熱層生長在所述熱電偶導熱裝置的遠離所述導熱層的表面上。
2.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述熱電偶導熱裝置包含成組的N型熱電偶和P型熱電偶，在所述金屬層的遠離所述金屬薄膜的表面上還設置有多條依次排列的熱電偶生長溝道，所述熱電偶生長溝道的開口遠離所述金屬薄膜，所述熱電偶生長溝道的底部生長所述導熱層，所述熱電偶生長溝道底部的所述導熱層上沿所述熱電偶生長溝道生長多組所述N型熱電偶和P型熱電偶，每組中的N型熱電偶和P型熱電偶電連接，相鄰組中的N型熱電偶與P型熱電偶電連接。
3.如權利要求2所述的晶體管，其特征在于，所述熱電偶導熱裝置還包括第一供電電極和第二供電電極，所述第一供電電極生長在所述熱電偶生長溝道中的導熱層上相鄰組的N型熱電偶與P型熱電偶的頂部及之間的位置上，電連接相鄰組中的N型熱電偶與P型熱電偶；所述第二供電電極生長在每組N型熱電偶與P型熱電偶的底部及之間的位置上，電連接每組中的N型熱電偶和P型熱電偶。
4.如權利要求2或3所述的晶體管，其特征在于，所述供電臂包含第一供電臂和第二供電臂，在所述金屬層上所述熱電偶生長溝道的一端側(cè)設置有與所述熱電偶生長溝道貫通的第一供電臂生長溝道，在所述金屬層上所述熱電偶生長溝道的另一端側(cè)設置有與所述熱電偶生長溝道貫通的第二供電臂生長溝道，所述第一供電臂生長在所述第一供電臂生長溝道上的導熱層上，所述第二供電臂生長在所述第二供電臂生長溝道上的導熱層上，所述第一供電臂與每個熱電偶生長溝道一端的N型熱電偶電連接，所述第二供電臂與每個熱電偶生長溝道另一端的P型熱電偶電連接。
5.如權利要求4 所述的晶體管，其特征在于，所述熱電偶導熱裝置還包括溫度檢測點，所述溫度檢測點生長在所述第一供電臂生長溝道上的導熱層上，或生長在所述第二供電臂生長溝道上的導熱層上。
6.如權利要求2或3所述的晶體管，其特征在于，所述散熱層生長在所述熱電偶導熱裝置的N型熱電偶和P型熱電偶的遠離所述導熱層的表面上，所述熱電偶生長溝道的側(cè)壁的遠離所述金屬薄膜的表面與所述散熱層的遠離所述N型熱電偶和P型熱電偶的表面平齊。
7.一種晶體管的散熱結(jié)構，包括:印刷電路板、散熱齒基板和晶體管，所述印刷電路板貼裝在所述散熱齒基板上，所述晶體管與所述印刷電路板連接，所述晶體管包括半導體生長基底、晶體管工作部件和半導體熱電效應裝置，所述半導體熱電效應裝置包含半導體化合物層、金屬薄膜、金屬層、導熱層、熱電偶導熱裝置、供電臂和散熱層，所述晶體管工作部件生長在所述半導體生長基底的一表面上，所述半導體化合物層生長在所述半導體生長基底的與生長所述晶體管工作部件的表面相對的表面上，所述金屬薄膜生長在所述半導體化合物層上，所述金屬層生長在所述金屬薄膜上，所述導熱層生長在所述金屬層上，所述熱電偶導熱裝置和供電臂連接，均生長在所述導熱層上，所述散熱層生長在所述熱電偶導熱裝置的遠離所述導熱層的表面上，所述晶體管的金屬層與所述散熱齒基板焊接，所述散熱層與所述散熱齒基板接觸。
8.如權利要求7所述的晶體管的散熱結(jié)構，其特征在于，所述熱電偶導熱裝置包含成組的N型熱電偶和P型熱電偶，在所述金屬層的遠離所述半導體化合物層的表面上還設置有多條依次排列熱電偶生長溝道，所述熱電偶生長溝道的開口遠離所述金屬薄膜，所述熱電偶生長溝道的底部生長所述導熱層，所述熱電偶生長溝道底部的所述導熱層上沿所述熱電偶生長溝道生長多組所述N型熱電偶和P型熱電偶，每組中的N型熱電偶和P型熱電偶電連接，相鄰組中的N型熱電偶與P型熱電偶電連接。
9.如權利要求8所述的晶體管的散熱結(jié)構，其特征在于，所述供電臂包含第一供電臂和第二供電臂，在所述金屬層上所述熱電偶生長溝道的一端側(cè)設置有與所述熱電偶生長溝道貫通的第一供電臂生長溝道，在所述金屬層上所述熱電偶生長溝道的另一端側(cè)設置有與所述熱電偶生長溝道貫通的第二供電臂生長溝道，所述第一供電臂生長在所述第一供電臂生長溝道上的導熱層上，所述第二供電臂生長在所述第二供電臂生長溝道上的導熱層上，所述第一供電臂與每個熱電偶生長溝道一端的N型熱電偶電連接，所述第二供電臂與每個熱電偶生長溝道另一端的P型熱電偶電連接。
10.如權利要求9所述的晶體管的散熱結(jié)構，其特征在于，還包括直流供電裝置和溫度檢測及控制芯片，所述直流供電裝置與所述第一供電臂和所述第二供電臂連接，所述熱電偶導熱裝置還包括溫度檢測點，所述溫度檢測點生長在所述第一供電臂生長溝道上的導熱層上，或生長在所述第二供電臂生長溝道上的導熱層上，所述溫度檢測及控制芯片分別與所述溫度檢測點和所述 直流供電裝置連接。
專利摘要本實用新型公開了一種晶體管及晶體管的散熱裝置，包括半導體生長基底、晶體管工作部件和半導體熱電效應裝置，半導體熱電效應裝置包含半導體化合物層、金屬薄膜、金屬層、導熱層、熱電偶導熱裝置、供電臂和散熱層，晶體管工作部件生長在半導體生長基底的一表面上，半導體化合物層生長在半導體生長基底的與生長晶體管工作部件的表面相對的表面上，金屬薄膜生長在半導體化合物層上，金屬層生長在金屬薄膜上，導熱層生長在金屬層上，熱電偶導熱裝置和供電臂相連接，均生長在導熱層上，散熱層生長在熱電偶導熱裝置的遠離導熱層的表面上。本實用新型能夠?qū)⒕w管的熱快速導出并散發(fā)出去，能夠顯著的提高功放管及其周圍器件的可靠性。
文檔編號H01L29/78GK203118955SQ20122070443
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權日2012年12月19日
發(fā)明者王大朋, 趙志勇, 曾武, 穆學祿, 宗柏青, 崔亦軍 申請人:中興通訊股份有限公司