一种微纳米图形化蓝宝石衬底及其制备方法技术

技术编号:14744723 阅读:69 留言:0更新日期:2017-03-01 20:42
一种微纳米图形化蓝宝石衬底及其制备方法,涉及半导体技术领域。本发明专利技术微纳米图形化蓝宝石衬底包括微米图形蓝宝石衬底和在所述微米图形蓝宝石衬底上制作的纳米图形结构。同现有技术相比,本发明专利技术在微米图形化蓝宝石衬底基础上,通过软模板纳米压印技术来制作纳米周期结构,形成微纳米结构的图形化蓝宝石衬底,可有效增加芯片的正面出光,减少蓝宝石对LED芯片光的吸收,从而提升LED亮度,增强LED发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
,特别是微纳米图形化蓝宝石衬底及其制备方法
技术介绍
发光二极管(英文名为LihgtingEmittingDiode,简称LED)是利用半导体的P-N结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。LED具有无污染、高亮度、功耗小、寿命长、工作电压低、易小型化等优点。自20世纪90年代氮化镓(GaN)基LED开发成功以来,随着研究的不断进展,其发光亮度也不断提高,应用领域也越来越广。现有技术中,在常规正装发光二极管结构中,从量子阱发出的光,在通过氮化镓和蓝宝石界面时会透射过去。通过对蓝宝石进行图形化处理,形成为如图2所示的微米图形蓝宝石衬底1。此时,在氮化镓和蓝宝石界面处可以增加全反射区域面积,一部分光会形成反射,但仍有一部分光会透射过衬底,如图4所示,造成发光二极管正面出光效率损失。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足,本专利技术的目的是提供一种微纳米图形化蓝宝石衬底及其制备方法。它在微米图形化蓝宝石衬底基础上,通过软模板纳米压印技术来制作纳米周期结构,形成微纳米结构的图形化蓝宝石衬底,可有效增加芯片的正面出光,减少蓝宝石对LED芯片光的吸收,从而提升LED亮度,增强LED发光效率。为了达到上述专利技术目的,本专利技术的技术方案以如下方式实现:一种微纳米图形化蓝宝石衬底,其结构特点是,它包括微米图形蓝宝石衬底和在所述微米图形蓝宝石衬底上制作的纳米图形结构。在上述微纳米图形化蓝宝石衬底中,所述微米图形蓝宝石衬底中的微米图形结构呈周期性排列,周期间隔距离为1-6um,所述微米图形结构的高度为1.5-2.5um。在上述微纳米图形化蓝宝石衬底中,所述纳米图形结构呈周期性排列,周期间隔距离为50nm-300nm,所述纳米图形结构为高度是100-300nm的纳米周期点阵。如上所述微纳米图形化蓝宝石衬底的制备方法,包括以下步骤:(1)在蓝宝石平片衬底上涂布光刻胶。(2)利用曝光技术和ICP刻蚀技术得到微米结构图形化蓝宝石衬底。(3)利用软模板纳米压印方法,在微米图形蓝宝石衬底的微米结构图形上得到具有纳米图形结构的光刻胶形貌;(4)利用ICP刻蚀技术得到微纳米图形化蓝宝石衬底。本专利技术由于采用了上述结构和方法,在微米图形化的基础上再通过软膜板纳米压印技术在具有高度差的微米图形蓝宝石衬底表面制作纳米图形,形成微纳米图形化蓝宝石衬底。使本专利技术既具有微米图形化的高度,又具有纳米图形化的密度,进一步增加了光在蓝宝石和氮化镓界面的反射,提高发光二极管的出光效率,进一步提升发光二极管的亮度。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。附图说明图1为未经刻蚀的蓝宝石衬底结构示意图;图2为现有技术中微米图形化蓝宝石衬底结构示意图;图3为本专利技术微纳米图形化蓝宝石衬底结构示意图;图4为现有技术中微米图形化蓝宝石衬底表面光的反射示意图;图5为本专利技术微纳米图形化蓝宝石衬底表面光的反射示意图。具体实施方式参看图3,本专利技术微纳米图形化蓝宝石衬底包括微米图形蓝宝石衬底1和在微米图形蓝宝石衬底1上制作的纳米图形结构2。微米图形蓝宝石衬底1中的微米图形结构呈周期性排列,周期间隔距离为1-6um,微米图形结构的高度为1.5-2.5um。纳米图形结构2呈周期性排列,周期间隔距离为50nm-300nm,纳米图形结构2为高度是100-300nm的纳米周期点阵。参看图1至图3,本专利技术微纳米图形化蓝宝石衬底的制备方法,包括以下步骤:(1)在如附图1所示的蓝宝石平片衬底上涂布光刻胶;(2)利用曝光技术和ICP刻蚀技术得到如附图2所示的微米结构图形化蓝宝石衬底1;(3)利用软模板纳米压印方法,在微米图形蓝宝石衬底1的微米结构图形上得到具有纳米图形结构2的光刻胶形貌;(4)利用ICP刻蚀技术得到微纳米图形化蓝宝石衬底。参看图5,本专利技术形成的微纳米图形化蓝宝石衬底,既具有微米图形化的高度,又具有纳米图形化的密度,进一步增加了光在蓝宝石和氮化镓界面的反射。以上所述,仅为本专利技术的具体实施例,并不限于本专利技术的其它实施方式,凡属本专利技术的技术路线原则之内,所做的任何显而易见的修改、替换或改进,均应属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
一种微纳米图形化蓝宝石衬底及其制备方法

【技术保护点】
一种微纳米图形化蓝宝石衬底,其特征在于:它包括微米图形蓝宝石衬底(1)和在所述微米图形蓝宝石衬底(1)上制作的纳米图形结构(2)。

【技术特征摘要】
1.一种微纳米图形化蓝宝石衬底,其特征在于:它包括微米图形蓝宝石衬底(1)和在所述微米图形蓝宝石衬底(1)上制作的纳米图形结构(2)。2.根据权利要求1所述的微纳米图形化蓝宝石衬底,其特征在于:所述微米图形蓝宝石衬底(1)中的微米图形结构呈周期性排列,周期间隔距离为1-6um,所述微米图形结构的高度为1.5-2.5um。3.根据权利要求1或2所述的微纳米图形化蓝宝石衬底,其特征在于:所述纳米图形结构(2)呈周期性排列,周期间隔距离为...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴飞翔林海凤杜治新汪健董发李鹏飞
申请(专利权)人:南通同方半导体有限公司同方股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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