[发明专利]图形化蓝宝石衬底及其制备方法、LED外延片

权利要求书

1.图形化蓝宝石衬底，其特征在于，包括衬底本体和凸起于所述衬底本体上表面的周期性复合结构；所述复合结构包括圆锥体和若干个凸出或凹入所述圆锥体的圆锥面的微结构；所述微结构的横截面积自底部向顶部逐渐减小，并在顶部与所述圆锥体的顶点相交。

2.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底，其特征在于，所述微结构围绕所述圆锥体的圆锥面设置；所述微结构的个数≥4个；

优选的，所述微结构的个数为4～8个。

3.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底，其特征在于，单个所述圆锥体的圆锥面设置的相邻的微结构顺序头尾相接，或者沿单个所述圆锥体的圆周面间隔性的周期性排列。

4.根据权利要求1所述的图形化蓝宝石衬底，其特征在于，所述微结构的底部横截面为类扇形或类多边形；

优选的，所述微结构包括至少一个侧面，所述侧面、微结构的底部横截面与所述圆锥体的部分圆锥面围合形成所述微结构；

更优选的，所述侧面为圆弧面或平面。

5.根据权利要求4所述的图形化蓝宝石衬底，其特征在于，所述微结构包括两个侧面，所述两个侧面的边缘相接形成棱，若干个所述微结构各自的棱相交于所述圆锥体的顶点；

优选的，相邻的两个所述微结构的边缘相接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的图形化蓝宝石衬底，其特征在于，所述复合结构的底部横截面中，所述圆锥体的底面半径为R；当所述微结构凸出所述圆锥体的圆锥面时，所述微结构的最远端距所述圆锥体的底面圆心的距离为L1，并满足：L1≤1.5R；当所述微结构凹入所述圆锥体的圆锥面时，所述微结构的最近端距所述圆锥体的底面圆心的距离为L2，并满足：L2≥0.5R。

7.根据权利要求6所述的图形化蓝宝石衬底，其特征在于，所述圆锥体的底面直径为2±0.5μm；

优选的，所述复合结构的排布周期为3±1μm。

8.权利要求1-7任一项所述的图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)在蓝宝石平片上涂覆压印光刻胶，采用软模板对涂覆有压印光刻胶的蓝宝石平片进行压印工艺处理，形成图形化光刻胶层；

(b)通过ICP干法刻蚀工艺对形成图形化光刻胶层的蓝宝石平片进行刻蚀，获得图形化蓝宝石衬底；

其中，所述图形化光刻胶层的图形沿俯视方向包括周期性排列的圆形和若干个沿所述圆形的圆周周期排列的凸出部或凹入部；

优选的，所述软模板的制备方法包括：通过图形化压印母版对PDMS材料进行图形转印形成软模板；

优选的，所述图形化压印母版的制备包括：采用电子束直写在压印硬母版上形成目标图形，刻蚀获得图形化压印母版。

9.根据权利要求8所述的图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于，所述凸出部或所述凹入部为类扇形或类多边形；

优选的，所述图形化光刻胶层的厚度为1～3μm。

10.LED外延片，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的图形化蓝宝石衬底。