[发明专利]一种提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法

权利要求书

1.一种提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法，包括以下步骤：

S1、对蓝宝石衬底进行洁净处理，在经洁净处理的蓝宝石衬底表面生成一层氧化锌薄膜；

S2、在氧化锌薄膜表面涂上一层紫外正向光刻胶，利用光刻技术对涂有紫外正向光刻胶的氧化锌薄膜进行光刻，以在其表面制备所需的图形；

S3、对经光刻后的氧化锌薄膜进行HF热腐蚀5-10分钟，热腐蚀完成后使用除胶液，去除氧化锌薄膜上的紫外正向光刻胶；

S4、在氧化锌薄膜表面制备一组圆柱形氧化锌纳米棒，氧化锌纳米棒的直径为20～50nm，高度为100～500nm，密度为5.606g/cm³；

S5、采用等离子体对生长了氧化锌纳米棒的蓝宝石衬底进行刻蚀处理，形成蓝宝石衬底图形；

所述步骤S5中的刻蚀处理可调整刻蚀反应气体的体积比例和刻蚀时间，能在衬底表面上形成不同程度的锯齿状三角锥形图形；

其采用BCl₃+CHF₃作为刻蚀气体进行干法刻蚀，刻蚀反应室内上轰击功率为1700W，下轰击功率为40W，轰击时间为1600S-2000S，反应室内温度为30℃-50℃；

所述LED亮度在锯齿状三角锥形图形的衬底表面粗糙度为20-200nm之间随着表面粗糙度增大而增大，当表面粗糙度为200nm时，LED亮度最大；接着LED亮度呈现出随着表面粗糙度增大而减小的趋势。

2.如权利要求1所述的提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法，其特征在于：所述光刻处理的曝光时间可根据需求对曝光机参数进行调整。

3.如权利要求1所述的提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法，其特征在于：所述氧化锌纳米棒采用物理气相沉积法或水热法制备。

4.如权利要求3所述的提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法，其特征在于：所述的氧化锌纳米棒采用物理气相沉积法在氧化锌薄膜表面生成，氧化锌纳米棒的高度和数量可以根据衬底图形的高度来确定，衬底图形表面的形貌可通过调整纳米棒的单位面积内的密集程度来确定。

5.如权利要求1所述的提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法，其特征在于：所述的氧化锌纳米棒为99.9％高纯度的圆柱形氧化锌纳米棒。

6.如权利要求1所述的提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法，其特征在于：所述蓝宝石衬底进行洁净处理的方法为先经过SPM刷洗5min-8min，再进行超声波清洗4min-5min。

7.如权利要求1所述的提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法，其特征在于：所述氧化锌薄膜采用磁控溅射法在蓝宝石衬底上生成，其薄膜厚度可根据衬底图形的宽度大小来确定。

8.如权利要求1至7任一项所述的提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法，其特征在于：所述HF热腐蚀为采用浓度为30％-60％和温度为50℃-70℃的氢氟酸溶液对氧化锌薄膜进行化学反应，去除蓝宝石衬底表面的氧化锌薄膜。