层上的图形化结构为阵列排布的锥状凸起，或者，设置于所述晶格匹配层上的图形化结构为具有阵列排布的锥状空洞的介质层。进一步的，所述锥状凸起为圆锥状凸起、椭圆锥状凸起或多棱锥状凸起，所述台状空洞为圆锥状空洞、椭圆锥状空洞或多棱锥状空洞。
[0033]可选的，在所述的LED衬底制作方法中，所述LED外延层为氮化镓，所述晶格匹配层为氮化镓或者氮化铝。所述晶格匹配层内的图形化结构和晶格匹配层上的图形化结构的材质为二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化钛、氮化钛、氮氧化钛、氧化锌中的至少一种。
[0034]在本发明提供的LED衬底及其制作方法中，支撑衬底上形成有与LED外延层晶体结构相同的晶格匹配层，所述晶格匹配层内部以及上表面形成有图形化结构，所述晶格匹配层内部的图形化结构与晶格匹配层上表面设置图形化结构相互错开设置，如此，可以阻止支撑衬底的材料缺陷和由于晶格匹配层和支撑衬底之间的晶格失配和热应力失配在晶格匹配层中产生的缺陷沿纵向向上生长，有利于生长出缺陷较少甚至无缺陷的LED外延层，提尚LED芯片的晶体质量。
【附图说明】
[0035]图1是本发明实施例一中LED衬底的剖面结构示意图；
[0036]图2a是本发明实施例一中图形化结构的俯视图；
[0037]图2b是本发明实施例一中图形化结构的俯视图；
[0038]图3是本发明实施例二中LED衬底的剖面结构示意图；
[0039]图4是本发明实施例三中LED衬底的剖面结构示意图；
[0040]图5是本发明实施例四中LED衬底的剖面结构示意图；
[0041]图6a?6e是本发明实施例一中在具有缺陷的支撑衬底上生长第一晶格匹配层的过程示意图；
[0042]图7是本发明实施例一中在第一晶格匹配层上形成图形化结构后的示意图；
[0043]图8a?Sf是本发明实施例一中在图形化结构上生长第二晶格匹配层的过程示意图；
[0044]图9是本发明实施例一中在第二晶格匹配层上形成图形化结构后的示意图。
【具体实施方式】
[0045]在【背景技术】中已经提及，蓝宝石衬底的材料缺陷、GaN外延层和蓝宝石衬底之间的晶格失配和热应力失配在外延材料中产生的大量缺陷是影响LED晶体质量的关键因素。发明人通过长期研究发现，这些缺陷通常会沿垂直于衬底表面方向生长和扩大，最终分布于整个LED外延层中，影响LED芯片的晶体质量，进而导致LED各个应用领域所追求的指标不能很好的得到满足。
[0046]为此，本发明提供一种LED衬底，所述LED衬底包括:支撑衬底；与LED外延层晶体结构相同的晶格匹配层；设置于所述晶格匹配层内部的图形化结构；以及设置于所述晶格匹配层上的图形化结构；其中，所述晶格匹配层内部的图形化结构与所述晶格匹配层上表面设置图形化结构相互错开设置。如此，所述晶格匹配层内部以及上表面的图形化结构可以中断掉支撑衬底的材料缺陷和由于晶格匹配层和支撑衬底之间的晶格失配和热应力失配在晶格匹配层中产生的缺陷沿纵向向上生长和扩大的几率，有利于生长出无材料缺陷的外延层。当然，如果所述晶格匹配层内部以及上表面的图形化结构在支撑衬底表面上的正投影并集完全覆盖所述支撑衬底的上表面，可以阻止所有的缺陷向上生长，有利于生长出无缺陷的LED外延层，最大程度提高LED芯片的晶体质量。
[0047]所述晶格匹配层上设置的图形化结构的形状可根据LED芯片结构类型的不同而不同。如果是该LED衬底应用于正装LED芯片，则所述晶格匹配层上的图形化结构优选采用锥状、台状结构，以提高GaN基LED的外量子效率。如果是将该LED衬底应用于倒装LED芯片，则所述晶格匹配层上的图形化结构优选采用柱状结构，所述柱状结构的侧面垂直于支撑衬底的表面，不会发生光散射或漫反射，能够减少从外延层射向支撑衬底的光的反射，增加其透射，提高倒装LED芯片的出光效率，即提高倒装LED芯片的外量子效率。
[0048]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的LED衬底及其制作方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0049]实施例一
[0050]图1是本发明实施例一中LED衬底的剖面结构示意图。如图1所示，所述LED衬底包括:支撑衬底100 ;设置于所述支撑衬底100上并与LED外延层晶体结构相同的晶格匹配层110 ;设置于所述晶格匹配层110内的图形化结构120 ;以及设置于所述晶格匹配层110上的图形化结构130。其中，所述晶格匹配层110内部的图形化结构120与所述晶格匹配层110上表面的图形化结构130在支撑衬底100表面上的正投影并集至少部分覆盖支撑衬底100的上表面。
[0051]为描述简便，下文将所述晶格匹配层110内部的第一图形化结构120称为第一图形化结构120，将所述晶格匹配层110上表面的第二图形化结构130称为第二图形化结构130。
[0052]本实施例中，所述晶格匹配层110内部仅设置有一层第一图形化结构120，相应地，所述晶格匹配层110包括依次形成的第一晶格匹配层111以及第二晶格匹配层112，第一晶格匹配层111覆盖支撑衬底100的表面，第二晶格匹配层112覆盖第一晶格匹配层111以及第一图形化结构120的表面。所述第一图形化结构120与第二图形化结构130在所述支撑衬底100表面上的正投影并集完全覆盖所述支撑衬底100的上表面，这样，可以中断掉所有缺陷沿垂直于所述支撑衬底100表面方向向上生长和扩大的机会，以获得晶体质量最佳的LED衬底。
[0053]可以理解的是，所述第一图形化结构120与第二图形化结构130在所述支撑衬底100表面上的正投影并集只要部分覆盖所述支撑衬底100的上表面，既可以一定程度上减少缺陷的产生。另外，如果所述第一图形化结构120与第二图形化结构130在所述支撑衬底100表面上的正投影并非完全互补，而是具有重叠区域，并不影响第一图形化结构120与第二图形化结构130中断缺陷纵向生长，同样可以中断缺陷生长。
[0054]其中，设置于所述晶格匹配层内的第一图形化结构120为柱状结构，可以是阵列排布的柱状凸起，所述柱状凸起可以为圆柱状凸起、椭圆柱状凸起或多棱柱状凸起。当然，第一图形化结构120也可以是具有阵列排布的柱状空洞的介质层，所述柱状空洞可以为圆柱状空洞、椭圆柱状空洞或多棱柱状空洞。具体结合图2a所示，本实施例中第一图形化结构120为柱状凸起。更具体的，所述柱状凸起是六棱柱状凸起。
[0055]本实施例中LED衬底是应用于倒装LED芯片，因而所述晶格匹配层110上的第二图形化结构130优选采用柱状结构，该柱状结构即可以是阵列排布的柱状凸起，也可以是具有阵列排布的柱状空洞的介质层。所述柱状结构的侧面垂直于支撑衬底100的表面，不会发生光散射或漫反射，能够减少从外延层射向支撑衬底100的光的反射，增加其透射，提高倒装LED芯片的出光效率，即提高倒装LED芯片的外量子效率。具体结合图2b所示，本实施例中第二图形化结构130为具有阵列排布的柱状空洞的介质层，所述柱状空洞的投影正对第一图形化结构120。更具体的，所述柱状空洞是六棱柱状空洞。
[0056]所述支撑衬底100的材料优选为蓝宝石，其具有化学稳定性好、生产技术相对成熟等优势。所述晶格匹配层110优选为氮化镓或者氮化铝，采用上述两种材料可以获得较佳的晶格匹配效果，减少位错缺陷。
[0057]本发明并不限制周期型图形结构的材质，但应考虑到，如果采用透光性能相对较佳的材料制作图形化结构，有利于提高出光效率；再者，如果采用折射率介于支撑衬底和外延层(通常是氮化镓)之间的材料制作，这样有利于光线慢慢过渡直至发射出衬底，同样有利于提高出光效率。基于上述原因以及制作成本等因素，所述第一图形化结构120和第二图形化结构130的材料优选为二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，氧化钛、氮化钛、