V形圖形化藍寶石襯底是利用高溫濕法化學刻蝕的方法以混合酸刻蝕藍寶石襯底表面,G24101MI-R其橫截面示意圖如圖5-32所示,刻蝕深度一般為0.5um到2um。經過濕法化學刻蝕后的藍寶石襯底,由于表面晶格的特性,會被蝕刻出呈57°的傾斜面,襯底表面光學顯微照片見圖5-33。藍寶石襯底表面傾斜面的形成使光提取效率提高到60%左右,比使用普通藍寶石襯底的LED芯片輸出光功率提高30%以上。同時圖形化襯底使GaN外延層的位錯密度大幅下降(由1.28×109c汀2降至3.⒍×10:clla2),進而使得芯片的內量子效率得到了一定程度的增大。

   圖5-32 濕法化學刻蝕制備V型圖形化藍寶石襯底橫截面示意圖

   柱形(圓臺型)圖形化襯底柱形(或圓臺型)圖形化襯底是通過標準光刻工藝,采用電感耦合等離子體在藍寶石襯底上刻蝕出圖案化表面,其結構示意圖見圖5-34。由于刻蝕深度能夠由ICP刻蝕的電流

和時間來控制,在圖5-35中,刻蝕深度控制在35bllm左右,圓臺直徑約為1.4um。C,C.W⒛g等人通過理論計算和實驗研究了圓臺型圖形化襯底上圓臺的直徑及圓臺之間的距離對光提取效率的影響。當固定圓臺的直徑夕=1.5um,將圓臺之間的距離3在025um~1.25um之間調節,理論計算和實驗結果都表明當⒄+D)/D的比例為3時可以獲得最佳的光提取效率。