[发明专利]LED图形化衬底及其制备方法

权利要求书

1.一种LED图形化衬底的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供蓝宝石衬底；

对所述蓝宝石衬底进行常规处理后，将所述蓝宝石衬底置入电子束真空镀膜反应腔内，在所述蓝宝石衬底的表面蒸镀Al单质薄膜；其中，所述对所述蓝宝石衬底进行常规处理的步骤，包括：在620℃-650℃的氢气气氛下，通入100-130L/min的氢气，保持反应腔压力100-300mbar，处理蓝宝石衬底5-10min；

对蒸镀有Al单质薄膜的蓝宝石衬底进行干法刻蚀，在所述Al单质薄膜的表面形成多个V形坑；所述V形坑沿垂直于所述蓝宝石衬底所在平面的方向朝向所述蓝宝石衬底凹陷，且沿垂直于所述蓝宝石衬底所在平面的方向，所述V形坑的高度小于所述Al单质薄膜的厚度；

将形成了多个V形坑的所述蓝宝石衬底置入等离子体增强化学气相沉积反应腔，在所述Al单质薄膜远离所述蓝宝石衬底的一侧沉积SiO₂薄膜；其中，位于所述Al单质薄膜远离所述蓝宝石衬底的一侧的SiO₂薄膜填充于所述多个V形坑内，并覆盖在所述Al单质薄膜远离所述蓝宝石衬底的一侧的表面；

对所述SiO₂薄膜进行干法刻蚀，形成多个弧形结构；其中，每个所述弧形结构在所述蓝宝石衬底上的正投影，覆盖预设数量个所述V形坑在所述蓝宝石衬底上的正投影；所述弧形结构、与所述弧形结构对应的Al单质薄膜及蓝宝石衬底共同形成第一结构体；

通过金属有机化合物化学气相沉淀法，在所述SiO₂薄膜远离所述蓝宝石衬底的一侧继续生长氮化镓基外延层，获得完全结构的外延片。

2.根据权利要求1所述的LED图形化衬底的制备方法，其特征在于，沿垂直于所述蓝宝石衬底所在平面的方向，所述Al单质薄膜的厚度为200-300nm。

3.根据权利要求2所述的LED图形化衬底的制备方法，其特征在于，沿垂直于所述蓝宝石衬底所在平面的方向，每个所述V形坑的高为80-100nm，底面直径为100-120nm，相邻两个V形坑的底面边缘相距第一间隔，所述第一间隔为20-30nm。

4.根据权利要求1所述的LED图形化衬底的制备方法，其特征在于，沿垂直于所述蓝宝石衬底所在平面的方向，所述SiO₂薄膜的厚度为1800-2100nm。

5.根据权利要求4所述的LED图形化衬底的制备方法，其特征在于，所述第一结构体的底面宽度为1800-2000nm，且沿垂直于所述蓝宝石衬底所在平面的方向，所述第一结构体的高度为2200-2500nm。

6.根据权利要求5所述的LED图形化衬底的制备方法，其特征在于，相邻两个第一结构体的底面边缘相距第二间隔，所述第二间隔为500-700nm。

7.根据权利要求6所述的LED图形化衬底的制备方法，其特征在于，沿垂直于所述蓝宝石衬底所在平面的方向，每个所述第一结构体包含厚度为100-250nm的蓝宝石、厚度为200-300nm的Al单质以及厚度为1800nm-2100nm的SiO₂。

8.一种通过权利要求1至7之任一所述的LED图形化衬底的制备方法制备的LED图形化衬底，其特征在于，所述LED图形化衬底包括：

蓝宝石衬底；

位于所述蓝宝石衬底表面的Al单质薄膜，所述Al单质薄膜包括多个V形坑；所述V形坑沿垂直于所述蓝宝石衬底所在平面的方向朝向所述蓝宝石衬底凹陷；

位于所述Al单质薄膜远离所述蓝宝石衬底的一侧沉积SiO₂薄膜，所述SiO₂薄膜，包括多个弧形结构，每个所述弧形结构在所述蓝宝石衬底上的正投影，覆盖预设数量个所述V形坑在所述蓝宝石衬底上的正投影；所述弧形结构、与所述弧形结构对应的Al单质薄膜及蓝宝石衬底共同形成第一结构体。