一种微纳米图形化蓝宝石衬底的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体技术领域，特别是微纳米图形化蓝宝石衬底。
【背景技术】
[0002]发光二极管(英文名为Lihgting Emitting D1de，简称LED)是利用半导体的P_N结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。LED具有无污染、高亮度、功耗小、寿命长、工作电压低、易小型化等优点。自20世纪90年代氮化镓(GaN)基LED开发成功以来，随着研究的不断进展，其发光亮度也不断提高，应用领域也越来越广。
[0003]现有技术中，在常规正装发光二极管结构中，从量子阱发出的光，在通过氮化镓和蓝宝石界面时会透射过去，通过对蓝宝石进行图形化处理，形成如图2所示的微米图形蓝宝石衬底1。此时，在氮化镓和蓝宝石界面处可以增加全反射区域面积，一部分光会形成反射，但仍有一部分光会透射过衬底，如图4所示，造成发光二极管正面出光效率损失。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种微纳米图形化蓝宝石衬底。它在微米图形化蓝宝石衬底基础上，通过软模板纳米压印技术来制作纳米周期结构，形成微纳米结构的图形化蓝宝石衬底。它可有效增加芯片的正面出光，减少蓝宝石对LED芯片光的吸收，从而提升LED亮度，增强LED发光效率。
[0005]为了达到上述发明目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现:
[0006]—种微纳米图形化蓝宝石衬底，其结构特点是，它包括微米图形蓝宝石衬底和在所述微米图形蓝宝石衬底上制作的纳米图形结构。
[0007]在上述蓝宝石衬底中，所述微米图形蓝宝石衬底中的微米图形结构呈周期性排列，周期间隔距离为l_6um，所述微米图形结构的高度为1.5-2.5um。
[0008]在上述蓝宝石衬底中，所述纳米图形结构呈周期性排列，周期间隔距离为50nm-300nm，所述纳米图形结构为高度是100_300nm的纳米周期点阵。
[0009]本实用新型由于采用了上述结构，在微米图形化的基础上再通过软膜板纳米压印技术在具有高度差的微米图形蓝宝石衬底表面制作纳米图形，形成微纳米图形化蓝宝石衬底。使本实用新型既具有微米图形化的高度，又具有纳米图形化的密度，进一步增加了光在蓝宝石和氮化镓界面的反射，提高发光二极管的出光效率，进一步提升发光二极管的亮度。
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
【附图说明】
[0011]图1为未经刻蚀的蓝宝石衬底结构示意图；
[0012]图2为现有技术中微米图形化蓝宝石衬底结构示意图；
[0013]图3为本实用新型微纳米图形化蓝宝石衬底结构示意图；
[0014]图4为现有技术中微米图形化蓝宝石衬底表面光的反射示意图；
[0015]图5为本实用新型微纳米图形化蓝宝石衬底表面光的反射示意图。
【具体实施方式】
[0016]参看图3，本实用新型微纳米图形化蓝宝石衬底，包括微米图形蓝宝石衬底1和在微米图形蓝宝石衬底1上制作的纳米图形结构2。微米图形蓝宝石衬底1中的微米图形结构呈周期性排列，周期间隔距离为l-6um，微米图形结构的高度为1.5-2.5um。纳米图形结构2呈周期性排列，周期间隔距离为50nm-300nm，纳米图形结构2为高度是100_300nm的纳米周期点阵。
[0017]参看图1至图3，本实用新型微纳米图形化蓝宝石衬底的制备方法，包括以下步骤:
[0018](1)在如附图1所示的蓝宝石平片衬底上涂布光刻胶；
[0019](2)利用曝光技术和ICP刻蚀技术得到如附图2所示的微米结构图形化蓝宝石衬底1;
[0020](3)利用软模板纳米压印方法，在微米图形蓝宝石衬底1的微米结构图形式上得到具有纳米图形结构2的光刻胶形貌；
[0021](4)利用ICP刻蚀技术得到微纳米图形化蓝宝石衬底。
[0022]参看图5，本实用新型形成的微纳米图形化蓝宝石衬底，既具有微米图形化的高度，又具有纳米图形化的密度，进一步增加了光在蓝宝石和氮化镓界面的反射。
[0023]以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，并不限于本实用新型的其它实施方式，凡属本发明的技术路线原则之内，所做的任何显而易见的修改、替换或改进，均应属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微纳米图形化蓝宝石衬底，其特征在于:它包括微米图形蓝宝石衬底(1)和在所述微米图形蓝宝石衬底(1)上制作的纳米图形结构(2)。2.根据权利要求1所述的微纳米图形化蓝宝石衬底，其特征在于:所述微米图形蓝宝石衬底(1)中的微米图形结构呈周期性排列，周期间隔距离为l-6um，所述微米图形结构的高度为 1.5-2.5um。3.根据权利要求1或2所述的一种微纳米图形化蓝宝石衬底，其特征在于:所述纳米图形结构(2)呈周期性排列，周期间隔距离为50nm-300nm，所述纳米图形结构(2)为高度是100-300nm的纳米周期点阵。
【专利摘要】一种微纳米图形化蓝宝石衬底，涉及半导体技术领域。本实用新型微纳米图形化蓝宝石衬底包括微米图形蓝宝石衬底和在所述微米图形蓝宝石衬底上制作的纳米图形结构。同现有技术相比，本实用新型在微米图形化蓝宝石衬底基础上，通过软模板纳米压印技术来制作纳米周期结构，形成微纳米结构的图形化蓝宝石衬底，可有效增加芯片的正面出光，减少蓝宝石对LED芯片光的吸收，从而提升LED亮度，增强LED发光效率。
【IPC分类】B82Y40/00, H01L33/22
【公开号】CN204966528
【申请号】CN201520615273
【发明人】吴飞翔, 林海凤, 杜治新, 汪健, 董发, 李鹏飞
【申请人】南通同方半导体有限公司, 同方股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月17日