【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电，尤其涉及一种蓝宝石衬底加工方法、蓝宝石衬底及led。
技术介绍
1、蓝宝石衬底被广泛用于制造led等光电器件。它具有优异的导热性能、高透光率、高强度和稳定性等优点，因此被广泛应用于led芯片制造中。此外，蓝宝石衬底还具有高硬度和化学稳定性，使得它在高温和恶劣环境下仍能保持稳定的性能。
2、图形化蓝宝石衬底(patterned sapphire substrate，简称“pss”)是一种特殊的蓝宝石衬底，它通过在蓝宝石平片衬底表面制作具有微米级细微结构的图形，以改善蓝宝石led衬底的缺陷，并显著提高led最终的出光效率。这些图形可以是微米级或纳米级的，并具有特定的规则和图案，以控制led的输出光形式。虽然图形化蓝宝石衬底具有许多优点，但其提高led最终的出光效率的能力有待于进一步提高。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种蓝宝石衬底加工方法，其能够提高led光通量和光输出功率。
2、本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种蓝宝石衬底，在其上制备得到的led的光通量和光输出功率高。
3、本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种led，在光通量和光输出功率高。
4、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种蓝宝石衬底加工方法，包括以下步骤：
5、包括以下步骤：
6、s1、在蓝宝石衬底上沉积sio2层，得到第一衬底；
7、s2、在所述第一衬底上涂覆光刻胶，
8、s3、利用所述图形对所述第一衬底进行刻蚀处理，以形成图形化蓝宝石衬底，所述图形化蓝宝石衬底的图形包括阵列布置的多个锥形凸起，所述锥形凸起包括al2o3底座和sio2锥形部分；
9、s4、将所述图形化蓝宝石衬底浸入到聚二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，在所述图形化蓝宝石衬底上形成聚二甲基二烯丙基氯化铵吸附层；
10、s5、将步骤s4得到的衬底浸入到sio2纳米球颗粒分散液中，在所述聚二甲基二烯丙基氯化铵吸附层上吸附sio2纳米球颗粒，得到第二衬底；
11、s6、所述第二衬底经退火处理后，得到成品。
12、在一种实施方式中，步骤s1中，所述sio2层的厚度为1μm～4μm；
13、所述sio2层采用下述方法制得：
14、控制反应室温度为250℃～300℃，反应室压力为1500pa～3000pa，射频功率为500w～2000w，通入sih4、n2o和n2，沉积sio2层。
15、在一种实施方式中，步骤s2中，在所述第一衬底上涂覆粘度为2cp～10cp的负性光刻胶，得到厚度为0.5μm～2μm的光刻胶层，并在所述光刻胶层上制作图形。
16、在一种实施方式中，步骤s3中，所述刻蚀处理采用icp干法刻蚀设备完成，所述icp干法刻蚀设备内输入的bcl3气体流量范围为80sccm～200sccm，chf气体流量为0sccm～20sccm，chf与bcl3气体输入流量比为0～30％；
17、所述icp干法刻蚀设备的上电极功率为500w～2000w，下电极功率为150w～800w；
18、所述icp干法刻蚀设备的内部压强范围为2.5mt～4mt；
19、所述icp干法刻蚀设备的冷却温度的范围为20℃～40℃；
20、所述icp干法刻蚀设备的he气压强范围为3t～6t。
21、在一种实施方式中，步骤s4中，将所述图形化蓝宝石衬底的多个锥形凸起部分浸入到聚二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，浸渍时间为4min～6min，在所述图形化蓝宝石衬底的多个锥形凸起部分上形成聚二甲基二烯丙基氯化铵吸附层。
22、在一种实施方式中，步骤s5中，采用下述方法制得sio2纳米球颗粒分散液：
23、将正硅酸乙酯和乙醇的混合溶液缓慢地滴加到含有氨水、乙醇和去离子水的混合溶液中，在恒温水浴下超声振荡3.5h～4.5h，得到分散的sio2纳米球颗粒；
24、将所述sio2纳米球颗粒与去离子水混合，调整混合液的ph并超声分散，得到sio2纳米球颗粒分散液。
25、在一种实施方式中，步骤s5中，将步骤s4得到的衬底浸入到sio2纳米球颗粒分散液中保持4min～6min，以实现在所述聚二甲基二烯丙基氯化铵吸附层上吸附sio2纳米球颗粒，得到第二衬底。
26、在一种实施方式中，所述退火处理的温度为350℃～360℃，退火时间为10min～15min。
27、为解决上述问题，本专利技术还提供了一种蓝宝石衬底，所述蓝宝石衬底采用上述的蓝宝石衬底加工方法制得。
28、为解决上述问题，本专利技术还提供了一种led，，所述led包括蓝宝石衬底和外延层，所述蓝宝石衬底采用上述的蓝宝石衬底加工方法制得
29、实施本专利技术，具有如下有益效果：
30、本专利技术提供的蓝宝石衬底加工方法，在微米级图形化蓝宝石阵列表面静电自组装一层sio2纳米球，形成复合结构的图形化蓝宝石衬底，该复合结构的图形化蓝宝石衬底的制备过程与后续外延的工艺兼容。相比与常规蓝宝石衬底，采用本专利技术提供的蓝宝石衬底封装后制得的led芯片的光通量和光输出功率均明显提高。而且，本专利技术提供的具有复合结构的图形化蓝宝石衬底不仅能够提供纳米级区域外延生长的模板，有效减少外延层的线位错密度，而且能够进一步粗化衬底表面，增加有源层光线逸出的几率，有效地提高光提取效率。
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1.一种蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，步骤S1中，所述SiO2层的厚度为1μm～4μm；
3.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，步骤S2中，在所述第一衬底上涂覆粘度为2CP～10CP的负性光刻胶，得到厚度为0.5μm～2μm的光刻胶层，并在所述光刻胶层上制作图形。
4.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，步骤S3中，所述刻蚀处理采用ICP干法刻蚀设备完成，所述ICP干法刻蚀设备内输入的BCl3气体流量范围为80sccm～200sccm，CHF气体流量为0sccm～20sccm，CHF与BCl3气体输入流量比为0～30％；
5.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，步骤S4中，将所述图形化蓝宝石衬底的多个锥形凸起部分浸入到聚二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，浸渍时间为4min～6min，在所述图形化蓝宝石衬底的多个锥形凸起部分上形成聚二甲基二烯丙基氯化铵吸附层。
6.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在
7.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，步骤S5中，将步骤S4得到的衬底浸入到SiO2纳米球颗粒分散液中保持4min～6min，以实现在所述聚二甲基二烯丙基氯化铵吸附层上吸附SiO2纳米球颗粒，得到第二衬底。
8.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，所述退火处理的温度为350℃～360℃，退火时间为10min～15min。
9.一种蓝宝石衬底，其特征在于，所述蓝宝石衬底采用如权利要求1～9任一项所述的蓝宝石衬底加工方法制得。
10.一种LED，其特征在于，所述LED包括蓝宝石衬底和外延层，所述蓝宝石衬底采用如权利要求1～9任一项所述的蓝宝石衬底加工方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，步骤s1中，所述sio2层的厚度为1μm～4μm；
3.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，步骤s2中，在所述第一衬底上涂覆粘度为2cp～10cp的负性光刻胶，得到厚度为0.5μm～2μm的光刻胶层，并在所述光刻胶层上制作图形。
4.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，步骤s3中，所述刻蚀处理采用icp干法刻蚀设备完成，所述icp干法刻蚀设备内输入的bcl3气体流量范围为80sccm～200sccm，chf气体流量为0sccm～20sccm，chf与bcl3气体输入流量比为0～30％；
5.如权利要求1所述的蓝宝石衬底加工方法，其特征在于，步骤s4中，将所述图形化蓝宝石衬底的多个锥形凸起部分浸入到聚二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，浸渍时间为4min～6m...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭文凯，田晓强，崔思远，文国昇，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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