V形图形化蓝宝石衬底是利用高温湿法化学刻蚀的方法以混合酸刻蚀蓝宝石衬底表面,G24101MI-R其横截面示意图如图5-32所示,刻蚀深度一般为0.5um到2um。经过湿法化学刻蚀后的蓝宝石衬底,由于表面晶格的特性,会被蚀刻出呈57°的倾斜面,衬底表面光学显微照片见图5-33。蓝宝石衬底表面倾斜面的形成使光提取效率提高到60%左右,比使用普通蓝宝石衬底的LED芯片输出光功率提高30%以上。同时图形化衬底使GaN外延层的位错密度大幅下降(由1.28×109c汀2降至3.⒍×10:clla2),进而使得芯片的内量子效率得到了一定程度的增大。

   图5-32 湿法化学刻蚀制备V型图形化蓝宝石衬底横截面示意图

   柱形(圆台型)图形化衬底柱形(或圆台型)图形化衬底是通过标准光刻工艺,采用电感耦合等离子体在蓝宝石衬底上刻蚀出图案化表面,其结构示意图见图5-34。由于刻蚀深度能够由ICP刻蚀的电流

和时间来控制,在图5-35中,刻蚀深度控制在35bllm左右,圆台直径约为1.4um。C,C.W⒛g等人通过理论计算和实验研究了圆台型图形化衬底上圆台的直径及圆台之间的距离对光提取效率的影响。当固定圆台的直径夕=1.5um,将圆台之间的距离3在025um~1.25um之间调节,理论计算和实验结果都表明当⒄+D)/D的比例为3时可以获得最佳的光提取效率。