[发明专利]一种提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法

摘要

本发明公开了一种提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法，其步骤如下：首先在经过表面处理后的蓝宝石衬底表面生长一层薄膜，接着利用光刻技术对薄膜进行曝光进行图形定义，再对薄膜进行热腐蚀，然后利用除胶液去除薄膜上的光刻胶，在剩余薄膜的表面生长出纳米棒阵列，最后采用等离子体对生长了纳米棒阵列的衬底进行干法刻蚀后就得到了图形化的衬底。本发明在衬底上形成具有一定规律分布的图形，可以通过控制薄膜的厚度来控制衬底图形的宽度，同时可以通过控制单位面积内纳米棒的密集程度来控制衬底图形的高度和表面形貌，从而有效的降低外延薄膜的位错和缺陷密度，增加出光率，提高LED亮度，有利于增强LED的光电特性和延长使用寿命。

主权项

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。