[实用新型]一种有利于提高光通量的网状图形衬底

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有利于提高光通量的网状图形衬底，属于LED照明技术领域。

背景技术

目前，使用最为广泛的外延GaN材料的衬底是蓝宝石衬底。但蓝宝石衬底和GaN材料存在较大的晶格失配（16%）和热膨胀系数失配（34%）。因此，异质外延的GaN材料内部具有很高的位错密度（109-1011cm^-2）,这会引起载流子泄露和非辐射复合中心增多等不良影响。用于氮化镓基LED外延生长的蓝宝石衬底分为：平面和图形结构，传统的图形衬底（PSS）形状为圆锥、三角、半球等形状。

图形衬底技术是通过在蓝宝石衬底表面制作具有细微结构的图形，然后在这种图形化衬底表面进行LED外延生长。利用图形化衬底可以降低位错密度，提高外延层晶体质量，进而提高LED的内量子发光效率；另一方面，周期性图形结构增加了光的散射并改变光线传输方向，从而提高GaN基LED的发光效率。

GaN外延生长过程中，Ga原子和N原子的扩散行为受到图形干扰，并遵循能量最低原理。PSS上GaN成核岛主要围绕着图形底部形成，随着合并时间的增加，底部的成核岛基本并合起来，成核岛越来越大，并逐步向图形顶部延伸，但图形的顶部及侧壁位置生长的GaN比较少。这使得图形顶端集中形成了大量缺陷，导致LED器件抗静电能力差。

专利201010296105.8中揭示了一种网状图形衬底制备方法，在实际制备过程中，组成网状结构的脊形结构，尤其是六条脊形结构交接的地方，很难形成专利中描述的“三组脊形结构呈60°交叉分布”，而是会形成一个凸起的平台，这种结构导致GaN外延生长不在同一平面上，外延生长困难。

专利201110043633.7中揭示了一种复合图形衬底，这种衬底进行外延生长的时候，GaN将沿着图形各个面进行生长，且每个面的生长速度不一致，容易在图形顶部形成大量缺陷，由于图形顶端倒圆锥的存在，极易形成漏电通道，在电压作用下，导致器件击穿。

同时，专利200410101833.3中揭示了一种二维网格状沟槽衬底，这种衬底制备过程中，仍会出现网格交叉位置与网格线不在同一平面上，生长GaN的时候，沟槽里面GaN无法填满，会形成空隙，造成漏电通道。

综上，现在技术中的在蓝宝石衬底的表面形成具有粗糙细微结构的图形状，在实际应用中，往往并不能达到理论中所需要的发光效率高等效果。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种结构新颖，有利于提高光通量的网状图形衬底的网状图形衬底。

本实用新型的技术方案是：

一种有利于提高光通量的网状图形衬底，包括衬底本体，所述衬底本体的表面呈粗糙面，所述粗糙面为衬底本体底部向上突出形成有若干凸起，所述凸起横截面呈网状，所述网状由相邻的凸起单元连接而成，所述凸起单元的横截面呈三角形，所述凸起单元的相邻凸起边截面呈三角形，所述凸起单元的端部向衬底本体的底部凹陷形成凹槽。

优选地，所述网状由六个凸起单元两两相邻连接而成，所述凸起单元的横截面为等边三角形。

优选地，所述凹槽截面为正方形、圆形、六边形或正三角形。

优选地，所述凹槽的底端与凸起单元的凸起边的顶端在同一水平面上。

优选地，所述凸起单元凸起高度为0.1-3μm，凸起边长为0.15-3 μm，凸起边与衬底本体底部夹角为45-60度。

本实用新型的优点是：具有脊形结构的凸起了，与GaN六方晶体结构对称性一致，有利于GaN外延层合并，发生位错转向。各脊边交界处设置凹陷图形，既有效解决了平台问题，又形成了相似等边三角形，克服了GaN外延生长时产生死角问题，发光效率高。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面结构示意图；

图3为本实用新型蓝宝石衬底的光通量数据示意图；

图4为现有技术中蓝宝石衬底的光通量数据示意图。

具体实施

本实用新型揭示了一种网状图形衬底，如图1、图2所示，包括衬底本体，为了提高发光效率，所述衬底本体的表面呈粗糙面。