CN110246939A - 一种图形化复合基底、制备方法及led外延片 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种图形化复合基底、制备方法及LED外延片。该图形化复合基底包括：图形化蓝宝石基板，所述图形化蓝宝石基板表面形成有多个蓝宝石台状微结构；位于所述蓝宝石台状微结构上的异质微结构，所述异质微结构覆盖所述蓝宝石台状微结构的至少部分顶面。本发明实施例通过异质微结构覆盖蓝宝石台状微结构的至少部分顶面，一方面避免了外延材料在蓝宝石台状微结构的上表面的生长，抑制外延材料在图形化蓝宝石基底上产生双面竞争生长，另一方面保证了在台状微结构上生长外延材料时，可以释放生长应力，降低了外延生长时产生的缺陷，保证了外延层的质量，有利于改善出光率和增加LED的亮度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及半导体技术，尤其涉及一种图形化复合基底、制备方法及LED外延片。
背景技术
III-V氮化物材料被称为第三代半导体，由于其优越的性能被成功的应用于可见光区和紫外光区的发光二极管上。这些氮化物半导体能带宽度范围在0.7eV(InN)到6.2eV(AlN)之间，同时可以控制从紫外线到红外线的带隙范围。在这些氮化物半导体中，氮化镓(GaN)常规结晶结构为纤锌矿型结构(晶格常数为：)，作为一种直接带隙半导体可以轻易的控制载流子密度从而使其广泛的应用在发光二极管、激光二极管、全色显示屏、背光显示以及高电子迁移率晶体管等光电设备上。
由于蓝宝石基底价钱低廉、生长稳定、可量产等优势，因此通常被作为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)外延材料生长的主要基底。但是，蓝宝石基底与氮化镓之间的晶格失配(16％)以及热膨胀系数不匹配等问题，导致氮化镓生长在蓝宝石基底上的位错密度达到108-1010cm-2。位错作为无辐射的电子空穴复合中心，将对光电设备造成不良影响。同时，受氮化镓与空气接口处的全内反射影响导致其出光率较低。为解决该问题，使用了很多种方法，例如增加AlN缓冲层、图形化蓝宝石基底(PSS)、横向外延生长法、InGaN/GaN纳米棒结构、表面粗糙化以及光子晶体等方式来提升氮化镓外延质量。这些方法中的图形化蓝宝石基底不仅仅可以降低位错密度，而且可以提升光提取效率，已经被广泛的使用在LED产业。
现今，最广泛使用的图形化蓝宝石基底为圆锥体微结构，其性能稳定且出光率较高。然而，GaN在生长至圆锥体微结构图形的顶部时，应力释放不够，会导致缺陷较多，影响产品质量。研究者曾尝试使用平顶形貌进行应力释放，即采用圆台微结构，在外延生长至顶部以后会有一段空心的部分，该部分可以给氮化镓外延一个很好的应力释放的效果。但是圆台微结构具备一定的平顶面积，该平顶面积同样会构成C面，从而额外引入了一个外延生长面，在生长外延层的过程中会发生双C面竞争生长现象，影响LED外延片质量。
发明内容
本发明提供一种图形化复合基底、制备方法及LED外延片，用于实现外延材料生长过程中的应力释放，同时避免台状微结构的双面竞争生长现象，保证外延生长质量。
第一方面，本发明实施例提供了一种图形化复合基底，包括：
图形化蓝宝石基板，所述图形化蓝宝石基板表面形成有多个蓝宝石台状微结构；
位于所述蓝宝石台状微结构上的异质微结构，所述异质微结构覆盖所述蓝宝石台状微结构的至少部分顶面。
第二方面，本发明实施例还提供了一种图形化复合基底的制备方法，用于制备如第一方面任一项所述的图形化复合基底，所述制备方法包括：
提供一平面蓝宝石基板；
在所述平面蓝宝石基板上形成异质微结构层；
图形化所述异质微结构层和所述平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于所述蓝宝石台状微结构上的异质微结构。
第三方面，本发明实施例还提供了一种LED外延片，包括如第一方面任一项所述的图形化复合基底，以及形成于所述图形化复合基底上的外延层。
本发明实施例提供的图形化复合基底、制备方法及LED外延片，通过在图形化蓝宝石基板上的蓝宝石台状微结构上设置异质微结构，通过异质微结构覆盖蓝宝石台状微结构的至少部分顶面，一方面避免了外延材料在蓝宝石台状微结构的上表面的生长，抑制了外延材料双面竞争生长的问题，另一方面保证了在台状微结构上生长外延材料时，可以释放生长应力。本发明实施例提供的图形化复合基底，可以降低外延生长时产生的缺陷，保证外延层的质量，有利于改善出光率和增加LED的亮度。
附图说明
图1是现有的一种锥状微结构图形化蓝宝石复合基底的结构示意图；
图2是现有的另一种台状微结构图形化蓝宝石复合基底的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种图形化复合基底的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种图形化复合基底的结构示意图；
图5和图6是本发明实施例提供的又两种图形化复合基底的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的又一种图形化复合基底的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的又一种图形化复合基底的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种图形化复合基底的制备方法的流程图；
图10是本发明实施例提供的一种图形化复合基底的制备方法的流程图；
图11是本发明实施例提供的一种LED外延片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是现有的一种锥状微结构图形化蓝宝石基底的结构示意图，参考图1，传统的锥状微结构的图形化蓝宝石基底在生长氮化镓等外延层的过程中，当生长至锥状微结构的顶端位置时会有大量的应力无法释放。图2是现有的另一种台状微结构图形化蓝宝石基底的结构示意图，参考图2，有研究者设计了台状微结构的图形化蓝宝石基底，在该台状微结构图形化蓝宝石基底上生长外延时，可以解决顶端位置外延层生长应力集中的问题。但是，该台状微结构的引入，容易使得外延生长时氮化镓等外延材料在台状微结构的顶面生长，导致了双面竞争生长、容易产生更大的缺陷的问题。
针对于此，本发明实施例提供了一种图形化复合基底，该图形化复合基底包括：图形化蓝宝石基板，图形化蓝宝石基板表面形成有多个蓝宝石台状微结构；位于蓝宝石台状微结构上的异质微结构，异质微结构覆盖蓝宝石台状微结构的至少部分顶面。
其中，蓝宝石台状微结构是通过图形化蓝宝石基板，在蓝宝石基板上形成的微结构，该蓝宝石台状微结构与蓝宝石基板一体连接。异质微结构则是采用异质材料制成的微结构，该异质材料是相对于蓝宝石材料以及外延层材料例如氮化镓而言，即异于蓝宝石材料和外延材料，外延材料在该异质材料上生长困难，也即异质材料具备抑制外延材料生长的作用。对于该蓝宝石台状微结构上设置异质微结构的图形化复合基底的具体制备方法，可以通过在该蓝宝石基板上先形成异质微结构层，然后通过刻蚀等方式对异质微结构层和蓝宝石基板进行图形化，从而形成异质微结构以及蓝宝石台状微结构。
本发明实施例提供的一种图形化复合基底，通过在图形化蓝宝石基板上的蓝宝石台状微结构上设置异质微结构，通过异质微结构覆盖蓝宝石台状微结构的至少部分顶面，一方面避免了外延材料在蓝宝石台状微结构的上表面的生长，同时抑制了外延材料在异质微结构上的生长，另一方面保证了在台状微结构上生长外延材料时，可以释放生长应力。本发明实施例提供的图形化复合基底，可以降低外延生长时产生的缺陷，保证外延层的质量，有利于改善出光率和增加LED的亮度。
以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图3是本发明实施例提供的一种图形化复合基底的结构示意图，参考图3，该图形化复合基底包括图形化蓝宝石基板10，图形化蓝宝石基板10表面形成有多个蓝宝石台状微结构11；位于蓝宝石台状微结构11上的异质微结构20，异质微结构20覆盖蓝宝石台状微结构11的至少部分顶面。
其中，为了避免外延材料在异质微结构20上生长，因此，针对不同的外延材料，本领域技术人员可以适当选择和设置异质微结构20的异质材料。对于常规地氮化镓外延材料，可选地，异质微结构的异质材料为二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)。
图4是本发明实施例提供的另一种图形化复合基底的结构示意图，参考图4，可选地，在形成异质微结构20和蓝宝石台状微结构11时，可控制形成异质微结构20和蓝宝石台状微结构11的组成结构为锥状微结构。优选地，为了保证外延生长时，在组成结构的顶端位置可以释放应力，继续参考图3，在形成异质微结构和蓝宝石台状微结构时，可控制形成异质微结构和蓝宝石台状微结构的组成结构为台状微结构，此时异质微结构同样存在一顶面，在外延生长至顶部以后会有一段空心的部分，该部分可以保证氮化镓外延进行较好地应力释放。
另外需要说明的是，对于图3和图4所示的两种图形化复合基底，在刻蚀制备蓝宝石台状微结构11和异质微结构20的过程中，由于材质的不同，刻蚀速率存在区别，因此，蓝宝石台状微结构11的侧壁斜率通常会大于异质微结构20的侧壁斜率，从而在生长异质材料时，异质微结构20也可在一定程度上转移大量应力。
在设置形成异质微结构和蓝宝石台状微结构时，可以调控蓝宝石台状微结构的具体形状，例如图3和图4所示设置成圆台状微结构外，可选地，蓝宝石台状微结构还可设置为三棱台状、四棱台状、五棱台状、六棱台状、八棱台状和半球平顶状中的任意一种；或者设置为具有侧壁弧度的类圆台状、类三棱台状、类四棱台状、类五棱台状、类六棱台状和类八棱台状中的任意一种。
其中，标准结构的微结构以及具有侧壁弧度的微结构，均可以实现降低基底与外延层之间的晶格失配以及热膨胀系数不匹配等问题，保证外延层的生长质量，同时改善对LED发出光的全内反射，提高出光率。该图形化复合基底影响了外延层的质量以及LED芯片的质量，对于图形化复合基底的质量，可以通过调控蓝宝石台状微结构和异质微结构的组成结构的大小尺寸和周期间距等实现。具体地，参考图3，可设置组成结构的高度H1为0.1-5μm，周期D为100nm-10μm；异质微结构的高度H2为1nm-100nm。并且，在设置蓝宝石台状微结构时，其底面和顶面大小决定了蓝宝石台状微结构的侧壁斜率，因此可选地，蓝宝石台状微结构的底面图形，在经过蓝宝石台状微结构的底面图形中心的直线上的最大正投影为第一投影，第一投影的长度为0.1-7μm；蓝宝石台状微结构的顶面图形，在经过蓝宝石台状微结构的顶面图形中心的直线上的最大正投影为第二投影，第二投影的长度为1nm-1μm。具体地，以图3和图4所示的圆台状蓝宝石微结构为例，该第一投影为圆形底面的直径，第二投影为圆形顶面的直径。除此之外，当该蓝宝石台状微结构的顶面和底面为奇数边的正多边形时，该第一投影和第二投影的长度分别等于底面图形和顶面图形的顶点与对边的垂线长度；当该蓝宝石台状微结构的顶面和底面为偶数边的正多边形时，该第一投影和第二投影的长度分别等于底面图形和顶面图形的相对地两顶点的连线长度。当然，本领域技术人员可以通过调控蓝宝石台状微结构的大小尺寸和周期间距等来获得质量较优地图形化复合基底，此处不多赘述。
类圆台状、类三棱台状、类四棱台状、类五棱台状、类六棱台状和类八棱台状的蓝宝石台状微结构可以是在刻蚀过程中自然形成的具有侧壁弧度的微结构，也可以是通过精确调控形成的具有侧壁弧度的微结构。图5和图6是本发明实施例提供的又两种图形化复合基底的结构示意图，参考图5和图6，可选地，在调控蓝宝石台状微结构11形成具有侧壁弧度的微结构时，可设置蓝宝石台状微结构11形成隆起高度R为1nm-1μm的侧壁弧度。此处需要说明的是，图5和图6所示结构中蓝宝石台状微结构11和异质微结构20的比例关系仅为示意，异质微结构20的尺寸相对蓝宝石台状微结构11的尺寸可能较小，故侧壁弧度也可只存在于蓝宝石台状微结构11的侧壁上，而并不存在于异质微结构20上，因此图中所示的组成结构的侧壁隆起高度R实质可相当于蓝宝石台状微结构11的侧壁隆起高度。并且，在刻蚀过程中，由于蓝宝石台状微结构和异质微结构的材质不同，刻蚀速率会存在差别，图5和图6所示的异质微结构具备侧壁弧度以及蓝宝石台状微结构和异质微结构的侧壁弧度连续，其仅为示意，具体的侧壁形貌取决于刻蚀工艺和刻蚀条件，此处不做限制。
图7是本发明实施例提供的又一种图形化复合基底的结构示意图，参考图7，在该图形化复合基底中，蓝宝石台状微结构11和异质微结构20之间还包括至少一层异质薄膜层30，异质薄膜层30覆盖蓝宝石台状微结构11的至少部分顶面，异质微结构20覆盖至少部分异质薄膜层30。
异质薄膜层和异质微结构同样采用异质材料制成，其可以抑制外延层在其表面的生长，同时，异质薄膜层可以调控从异质微结构到图形化蓝宝石基板的折射率的变化趋势，从而调控图形化复合基底对光的全内反射效率，保证LED的出光效率。
该异质薄膜层的异质材料可选二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、砷化镓(GaAs)、二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、硅(Si)中的至少一种。每层异质薄膜层可采用不同的异质材料制成，或者可以采用交替分层的方式，即每间隔一层异质薄膜层的异质薄膜层材料相同，本领域技术人员可对异质薄膜层的结构进行具体实验和设计，已获得较优地出光效果，此处不多赘述。而需要说明的是，在设置异质薄膜层时，需要考虑与异质微结构接触的异质薄膜层的异质材料与异质微结构的异质材料不同。可选地，异质薄膜层可设置1-20层，并且，各层异质薄膜层的厚度可选地设置为1nm-5μm。
在蓝宝石台状微结构和异质微结构之间设置至少两层异质薄膜层时，可以通过调控至少两层异质薄膜层的折射率，进一步可以调控从异质微结构到图形化蓝宝石基板的折射率的变化趋势，从而调控图形化复合基底对光的全内反射效率，保证LED的出光效率。因此，可选地，可设置在异质微结构朝向蓝宝石台状微结构的方向上，至少两层异质薄膜层的折射率依次减小或依次增加。示例性地，通常可以设置三层以上的异质薄膜层，并且设置三层以上的异质薄膜层的折射率，在异质微结构朝向蓝宝石台状微结构的方向上依次减小、依次增加或者随机排列。
如图7所示的图形化复合基底中，异质微结构20、至少一层异质薄膜层30和蓝宝石台状微结构11的组成结构可设置为台状微结构。图8是本发明实施例提供的又一种图形化复合基底的结构示意图，参考图8，示例性地，在该图形化复合基底中，异质微结构20、至少一层异质薄膜层30和蓝宝石台状微结构11的组成结构还可设置为锥状微结构。同样地，相对于图8所示的组成结构为锥状微结构，图7所示的台状微结构由于存在一顶面，在外延生长至顶部以后会有一段空心的部分，该部分可以保证氮化镓外延进行较好地应力释放。
同样地，在设置有至少一层异质薄膜层的图形化复合基底中，蓝宝石台状微结构也可设置为圆台状、三棱台状、四棱台状、五棱台状、六棱台状、八棱台状和半球平顶状中的任意一种；或者设置为具有侧壁弧度的类圆台状、类三棱台状、类四棱台状、类五棱台状、类六棱台状和类八棱台状中的任意一种。另外，可设置异质微结构20、至少一层异质薄膜层30和蓝宝石台状微结构11的组成结构的高度为0.1-5μm，周期为100nm-10μm；异质微结构的高度为1nm-100nm；蓝宝石台状微结构的底面图形，在经过蓝宝石台状微结构的底面图形中心的直线上的最大正投影为第一投影，第一投影的长度为0.1-7μm；蓝宝石台状微结构的顶面图形，在经过蓝宝石台状微结构的顶面图形中心的直线上的最大正投影为第二投影，第二投影的长度为1nm-1μm。其中，对于由异质微结构20、至少一层异质薄膜层30和蓝宝石台状微结构11形成的组成结构的形状、高度、周期、异质微结构的高度、蓝宝石台状微结构的底面和顶面图形的尺寸等图形化基底的微结构参数，本领域技术人员均可进行合理地调节和实验，以实现降低基底与外延层之间的晶格失配以及热膨胀系数不匹配等问题，保证外延层的生长质量，同时改善对LED发出光的全内反射，提高出光率。另外，对于具有侧壁弧度的组成结构，还可以设置蓝宝石台状微结构的侧壁隆起高度R为1nm-1μm，可以进一步地改善外延层与基底之间的晶格失配问题，调节外延层的生长质量，此处不多赘述。
示例性地，图8示出的图形化复合基底中，至少一层异质薄膜层中包括三层异质薄膜层，其中可由上至下分别形成碳化硅、氧化锌和二氧化钛三种异质薄膜层。
本发明实施例还提供了一种图形化复合基底的制备方法，该制备方法用于制备如上实施例提供的任意一种图形化复合基底。图9是本发明实施例提供的一种图形化复合基底的制备方法的流程图，参考图3和图9，该制备方法包括：
S110、提供一平面蓝宝石基板；
该平面蓝宝石基板为初始蓝宝石基板，该蓝宝石基板可通过刻蚀形成微结构，从而形成图形化的蓝宝石基板。
S120、在平面蓝宝石基板上形成异质微结构层；
需要说明的是，异质微结构层并非由异质微结构组成的膜层，而是用于制备异质微结构的异质膜层，该异质微结构层为一平面结构。异质微结构层材质可选二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)。
S130、图形化异质微结构层和平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于蓝宝石台状微结构上的异质微结构。
其中，图形化过程为蚀刻异质微结构和平面蓝宝石基板的过程，并且需要说明的是，异质微结构和平面蓝宝石基板的蚀刻过程可以是分开刻蚀的两个刻蚀步骤，也可以是采用同一种刻蚀液进行地同步刻蚀，此处不做限制。另外，在图形化过程中，通过控制蚀刻参数和掩膜图形，可以调节蓝宝石台状微结构的包括周期、形状、高度、侧壁弧度等参数以及异质微结构的周期、形状、高度、侧壁弧度等参数，本领域技术人员可以根据本发明实施例提供的蓝宝石台状微结构和异质微结构的结构参数进行合理选择和设计。
本发明实施例提供的一种图形化复合基底的制备方法，通过在平面蓝宝石基板上先形成异质微结构层，然后通过图形化该异质微结构层和平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于蓝宝石台状微结构上的异质微结构，实现了图形化蓝宝石基板上的蓝宝石台状微结构上设置异质微结构，通过异质微结构覆盖蓝宝石台状微结构的至少部分顶面，一方面避免了外延材料在蓝宝石台状微结构的上表面的生长，同时抑制了外延材料在异质微结构上的生长，另一方面保证了在台状微结构上生长外延材料时，可以释放生长应力。本发明实施例提供的图形化复合基底，可以降低外延生长时产生的缺陷，保证了外延层的质量，有利于改善出光率和增加LED的亮度。
需要说明的是，在平面蓝宝石基板上形成异质微结构层时，可以通过磁控溅射工艺、旋涂工艺、喷涂工艺、旋喷工艺和等离子增强化学气相沉积工艺中的任意一种工艺形成。其中，通过磁控溅射、旋涂、喷涂、旋喷、等离子增强化学气相沉积等工艺，可以精确调控异质微结构层的厚度，一方面用于避免异质材料的浪费，另一方面可以减少图形化过程中的刻蚀厚度，降低刻蚀难度。而在图形化异质微结构和平面蓝宝石基板的过程中，具体可通过光刻工艺或纳米压印工艺在微结构层上形成抗腐蚀掩膜，通过湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺，图形化异质微结构层和平面蓝宝石基板，从而形成多个蓝宝石台状微结构和位于蓝宝石台状微结构上的异质微结构。在利用光刻或纳米压印工艺形成抗腐蚀掩膜时，抗腐蚀掩膜具备预设的图案，在配合湿法刻蚀或干法刻蚀后，可以形成预设的蓝宝石台状微结构和异质微结构的形状和周期。同时在湿法刻蚀或干法刻蚀时，可以通过调节刻蚀参数，实现微结构的侧壁弧度。示例性地，在干法刻蚀时，可以调节刻蚀气体的体积比、流量比以及刻蚀时间、刻蚀功率等实现微结构的侧壁弧度。
本发明实施例还提供了另一种图形化复合基底的制备方法，该制备方法用于制备如上实施例提供的一种图形化复合基底，该图形化复合基底中蓝宝石台状微结构和异质微结构之间还包括至少一层异质薄膜层。图10是本发明实施例提供的一种图形化复合基底的制备方法的流程图，参考图7和图10，该制备方法包括：
S210、提供一平面蓝宝石基板；
S220、在平面蓝宝石基板上形成至少一层异质薄膜层；
其中，至少一层异质薄膜层的异质材料可选为二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、砷化镓(GaAs)、二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、硅(Si)中的至少一种。示例性地，可以是单层异质薄膜层，也可以是由上述异质材料中任意几种异质材料组成的多层异质薄膜层。
S230、在平面蓝宝石基板上形成异质微结构层；
S240、图形化异质微结构、至少一层异质薄膜层和平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于蓝宝石台状微结构上的异质微结构，且蓝宝石台状微结构和异质微结构之间包括至少一层异质薄膜层。
此处在至少一层异质薄膜层上形成异质微结构层的过程，也可采用磁控溅射工艺、旋涂工艺、喷涂工艺、旋喷工艺和等离子增强化学气相沉积工艺中的任意一种工艺形成。并且，在对异质微结构、至少一层异质薄膜层和平面蓝宝石基板进行图形化的过程，也可先通过光刻工艺或纳米压印工艺在微结构层上形成抗腐蚀掩膜，然后通过湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺，图形化异质微结构层和平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于蓝宝石台状微结构上的异质微结构，且蓝宝石台状微结构和异质微结构之间包括至少一层异质薄膜层的图形化复合基底。
本发明实施例还提供了一种LED外延片，图11是本发明实施例提供的一种LED外延片的结构示意图，参考图11，该LED外延片包括本发明实施例提供的任意一种图形化复合基底100以及形成于图形化复合基底100上的外延层200。
对于在不同材质的异质微结构上形成外延层，需要不同的LED外延片生长技术，而对于本发明实施例提供的图形化复合基底，LED外延片上的外延层200可以是GaN、AlGaN外延层等。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (16)
1.一种图形化复合基底，其特征在于，包括：
图形化蓝宝石基板，所述图形化蓝宝石基板表面形成有多个蓝宝石台状微结构；
位于所述蓝宝石台状微结构上的异质微结构，所述异质微结构覆盖所述蓝宝石台状微结构的至少部分顶面。
2.根据权利要求1所述的图形化复合基底，其特征在于，所述异质微结构的异质材料为二氧化硅或氮化硅。
3.根据权利要求2所述的图形化复合基底，其特征在于，所述蓝宝石台状微结构和所述异质微结构之间还包括至少一层异质薄膜层，所述异质薄膜层覆盖所述蓝宝石台状微结构的至少部分顶面，所述异质微结构覆盖至少部分所述异质薄膜层。
4.根据权利要求3所述的图形化复合基底，其特征在于，至少一层所述异质薄膜层的异质材料为二氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化锌、砷化镓、二氧化钛、氧化锆、硅中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的图形化复合基底，其特征在于，至少一层所述异质薄膜层中，与所述异质微结构接触的所述异质薄膜层的异质材料与所述异质微结构的异质材料不同。
6.根据权利要求3所述的图形化复合基底，其特征在于，所述蓝宝石台状微结构和所述异质微结构之间还包括至少两层所述异质薄膜层，且在所述异质微结构朝向所述蓝宝石台状微结构的方向上，至少两层所述异质薄膜层的折射率依次减小或依次增加。
7.根据权利要求3所述的图形化复合基底，其特征在于，至少一层所述异质薄膜层包括1-20层所述异质薄膜层，各层所述异质薄膜层的厚度范围为1nm-5μm。
8.根据权利要求2或3所述的图形化复合基底，其特征在于，所述异质微结构和所述蓝宝石台状微结构的组成结构为台状微结构或锥状微结构；
或者，所述蓝宝石台状微结构和所述异质微结构之间还包括至少一层所述异质薄膜层，所述异质微结构、至少一层所述异质薄膜层和所述蓝宝石台状微结构的组成结构为台状微结构或锥状微结构。
9.根据权利要求8所述的图形化复合基底，其特征在于，所述蓝宝石台状微结构为圆台状、三棱台状、四棱台状、五棱台状、六棱台状、八棱台状和半球平顶状中的任意一种；或者，
所述蓝宝石台状微结构为具有侧壁弧度的类圆台状、类三棱台状、类四棱台状、类五棱台状、类六棱台状和类八棱台状中的任意一种。
10.根据权利要求9所述的图形化复合基底，其特征在于，所述组成结构的高度为0.1-5μm，周期为100nm-10μm；所述异质微结构的高度为1nm-100nm；
所述蓝宝石台状微结构的底面图形，在经过所述蓝宝石台状微结构的底面图形中心的直线上的最大正投影为第一投影，所述第一投影的长度为0.1-7μm；
所述蓝宝石台状微结构的顶面图形，在经过所述蓝宝石台状微结构的顶面图形中心的直线上的最大正投影为第二投影，所述第二投影的长度为1nm-1μm。
11.根据权利要求9所述的图形化复合基底，其特征在于，所述蓝宝石台状微结构的侧壁具有侧壁弧度，且所述蓝宝石台状微结构的侧壁隆起高度为1nm-1μm。
12.一种图形化复合基底的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-11任一项所述的图形化复合基底，所述制备方法包括：
提供一平面蓝宝石基板；
在所述平面蓝宝石基板上形成异质微结构层；
图形化所述异质微结构层和所述平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于所述蓝宝石台状微结构上的异质微结构。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述在所述平面蓝宝石基板上形成异质微结构层之前，还包括：
在所述平面蓝宝石基板上形成至少一层异质薄膜层；
所述图形化所述异质微结构和所述平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于所述蓝宝石台状微结构上的异质微结构，包括：
图形化所述异质微结构、至少一层所述异质薄膜层和所述平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于所述蓝宝石台状微结构上的异质微结构，且所述蓝宝石台状微结构和所述异质微结构之间包括至少一层所述异质薄膜层。
14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述在所述平面蓝宝石基板上形成异质微结构层，包括：
通过磁控溅射工艺、旋涂工艺、喷涂工艺、旋喷工艺和等离子增强化学气相沉积工艺中的任意一种工艺，在所述平面蓝宝石基板上形成异质微结构层。
15.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述图形化所述异质微结构层和所述平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于所述蓝宝石台状微结构上的异质微结构，包括：
通过光刻工艺或纳米压印工艺在所述微结构层上形成抗腐蚀掩膜，通过湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺，图形化所述异质微结构层和所述平面蓝宝石基板，形成多个蓝宝石台状微结构和位于所述蓝宝石台状微结构上的异质微结构。
16.一种LED外延片，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的图形化复合基底，以及形成于所述图形化复合基底上的外延层。
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: No.4, Gongye North 2nd Road, Songshanhu high tech Industrial Development Zone, Dongguan, Guangdong 523000 Applicant after: Guangdong Zhongtu Semiconductor Technology Co., Ltd Address before: No.4, Gongye North 2nd Road, Songshanhu high tech Industrial Development Zone, Dongguan, Guangdong 523000 Applicant before: DONGGUAN SINOPATT SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY Co.,Ltd. |