一種微納米圖形化藍(lán)寶石襯底的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是微納米圖形化藍(lán)寶石襯底。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(英文名為L(zhǎng)ihgting Emitting D1de，簡(jiǎn)稱LED)是利用半導(dǎo)體的P_N結(jié)電致發(fā)光原理制成的一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。LED具有無污染、高亮度、功耗小、壽命長(zhǎng)、工作電壓低、易小型化等優(yōu)點(diǎn)。自20世紀(jì)90年代氮化鎵(GaN)基LED開發(fā)成功以來，隨著研究的不斷進(jìn)展，其發(fā)光亮度也不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，在常規(guī)正裝發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)中，從量子阱發(fā)出的光，在通過氮化鎵和藍(lán)寶石界面時(shí)會(huì)透射過去，通過對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行圖形化處理，形成如圖2所示的微米圖形藍(lán)寶石襯底1。此時(shí)，在氮化鎵和藍(lán)寶石界面處可以增加全反射區(qū)域面積，一部分光會(huì)形成反射，但仍有一部分光會(huì)透射過襯底，如圖4所示，造成發(fā)光二極管正面出光效率損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種微納米圖形化藍(lán)寶石襯底。它在微米圖形化藍(lán)寶石襯底基礎(chǔ)上，通過軟模板納米壓印技術(shù)來制作納米周期結(jié)構(gòu)，形成微納米結(jié)構(gòu)的圖形化藍(lán)寶石襯底。它可有效增加芯片的正面出光，減少藍(lán)寶石對(duì)LED芯片光的吸收，從而提升LED亮度，增強(qiáng)LED發(fā)光效率。
[0005]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn):
[0006]—種微納米圖形化藍(lán)寶石襯底，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，它包括微米圖形藍(lán)寶石襯底和在所述微米圖形藍(lán)寶石襯底上制作的納米圖形結(jié)構(gòu)。
[0007]在上述藍(lán)寶石襯底中，所述微米圖形藍(lán)寶石襯底中的微米圖形結(jié)構(gòu)呈周期性排列，周期間隔距離為l_6um，所述微米圖形結(jié)構(gòu)的高度為1.5-2.5um。
[0008]在上述藍(lán)寶石襯底中，所述納米圖形結(jié)構(gòu)呈周期性排列，周期間隔距離為50nm-300nm，所述納米圖形結(jié)構(gòu)為高度是100_300nm的納米周期點(diǎn)陣。
[0009]本實(shí)用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，在微米圖形化的基礎(chǔ)上再通過軟膜板納米壓印技術(shù)在具有高度差的微米圖形藍(lán)寶石襯底表面制作納米圖形，形成微納米圖形化藍(lán)寶石襯底。使本實(shí)用新型既具有微米圖形化的高度，又具有納米圖形化的密度，進(jìn)一步增加了光在藍(lán)寶石和氮化鎵界面的反射，提高發(fā)光二極管的出光效率，進(jìn)一步提升發(fā)光二極管的亮度。
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0011]圖1為未經(jīng)刻蝕的藍(lán)寶石襯底結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中微米圖形化藍(lán)寶石襯底結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型微納米圖形化藍(lán)寶石襯底結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中微米圖形化藍(lán)寶石襯底表面光的反射示意圖；
[0015]圖5為本實(shí)用新型微納米圖形化藍(lán)寶石襯底表面光的反射示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參看圖3，本實(shí)用新型微納米圖形化藍(lán)寶石襯底，包括微米圖形藍(lán)寶石襯底1和在微米圖形藍(lán)寶石襯底1上制作的納米圖形結(jié)構(gòu)2。微米圖形藍(lán)寶石襯底1中的微米圖形結(jié)構(gòu)呈周期性排列，周期間隔距離為l-6um，微米圖形結(jié)構(gòu)的高度為1.5-2.5um。納米圖形結(jié)構(gòu)2呈周期性排列，周期間隔距離為50nm-300nm，納米圖形結(jié)構(gòu)2為高度是100_300nm的納米周期點(diǎn)陣。
[0017]參看圖1至圖3，本實(shí)用新型微納米圖形化藍(lán)寶石襯底的制備方法，包括以下步驟:
[0018](1)在如附圖1所示的藍(lán)寶石平片襯底上涂布光刻膠；
[0019](2)利用曝光技術(shù)和ICP刻蝕技術(shù)得到如附圖2所示的微米結(jié)構(gòu)圖形化藍(lán)寶石襯底1;
[0020](3)利用軟模板納米壓印方法，在微米圖形藍(lán)寶石襯底1的微米結(jié)構(gòu)圖形式上得到具有納米圖形結(jié)構(gòu)2的光刻膠形貌；
[0021](4)利用ICP刻蝕技術(shù)得到微納米圖形化藍(lán)寶石襯底。
[0022]參看圖5，本實(shí)用新型形成的微納米圖形化藍(lán)寶石襯底，既具有微米圖形化的高度，又具有納米圖形化的密度，進(jìn)一步增加了光在藍(lán)寶石和氮化鎵界面的反射。
[0023]以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，并不限于本實(shí)用新型的其它實(shí)施方式，凡屬本發(fā)明的技術(shù)路線原則之內(nèi)，所做的任何顯而易見的修改、替換或改進(jìn)，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微納米圖形化藍(lán)寶石襯底，其特征在于:它包括微米圖形藍(lán)寶石襯底(1)和在所述微米圖形藍(lán)寶石襯底(1)上制作的納米圖形結(jié)構(gòu)(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納米圖形化藍(lán)寶石襯底，其特征在于:所述微米圖形藍(lán)寶石襯底(1)中的微米圖形結(jié)構(gòu)呈周期性排列，周期間隔距離為l-6um，所述微米圖形結(jié)構(gòu)的高度為 1.5-2.5um。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種微納米圖形化藍(lán)寶石襯底，其特征在于:所述納米圖形結(jié)構(gòu)(2)呈周期性排列，周期間隔距離為50nm-300nm，所述納米圖形結(jié)構(gòu)(2)為高度是100-300nm的納米周期點(diǎn)陣。
【專利摘要】一種微納米圖形化藍(lán)寶石襯底，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型微納米圖形化藍(lán)寶石襯底包括微米圖形藍(lán)寶石襯底和在所述微米圖形藍(lán)寶石襯底上制作的納米圖形結(jié)構(gòu)。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在微米圖形化藍(lán)寶石襯底基礎(chǔ)上，通過軟模板納米壓印技術(shù)來制作納米周期結(jié)構(gòu)，形成微納米結(jié)構(gòu)的圖形化藍(lán)寶石襯底，可有效增加芯片的正面出光，減少藍(lán)寶石對(duì)LED芯片光的吸收，從而提升LED亮度，增強(qiáng)LED發(fā)光效率。
【IPC分類】B82Y40/00, H01L33/22
【公開號(hào)】CN204966528
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520615273
【發(fā)明人】吳飛翔, 林海鳳, 杜治新, 汪健, 董發(fā), 李鵬飛
【申請(qǐng)人】南通同方半導(dǎo)體有限公司, 同方股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年8月17日