TWI511330B

TWI511330B - 具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法

Info

Publication number: TWI511330B
Application number: TW102138913A
Authority: TW
Inventors: Hsin Ming Lo
Original assignee: Aceplux Optotech Inc
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-12-01
Also published as: TW201517304A

Description

具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法

本發明係有關於一種具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法，尤其是指一種適用於發光二極體之改良型基板，可藉由基板表面的透光錐結構，改變光行進之方向並收斂出光角度，以增加光之指向性，有效達到提升發光二極體之光萃取效率者。

近年來，Ⅲ族氮化物(Ⅲ-Nitride)高亮度發光二極體(High Brightness Light Emission Diode，HB-LED)的應用面日趨廣泛而深獲廣大重視，目前已經廣泛應用於交通號誌、液晶顯示器之背光源，以及各種照明等，是日常生活中不可缺的重要元件；由於其具有元件體積小、無汞汙染、發光效率高，以及壽命長等優點，尤其該發光波長幾乎涵蓋了可見光的範圍，使其成為極具發展潛力的發光二極體材料。

一般傳統的Ⅲ族氮化物發光二極體結構，係於基板上依序形成一n型半導體層、一主動發光層(active layer)，以及一p型半導體層，且為了提高元件之電流散佈效果，以及提高光之萃取效率，一般於p型半導體層上會設置一透明導電層，例如銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，簡稱ITO)，最後，再於p型半導體層與n型半導體層上分別設置有一p型電極墊與一n型電極墊，且p型電極墊與n型電極墊係分別以歐姆接觸於p型半導體層與n型半導體層上，而在理想的發光二極體中，當主動發光層內的載子複合成光子後，這些光子若能全部輻射至外界，則該發光二極體的發光效率即為100%，然而，發光二極體於實際實施時，主動發光層所產生的光子可能會因為各種損耗機制，而無法以100%的發光效率傳播到外界。

舉例而言，一氮化鎵發光二極體(GaN LED)是以磊晶(Epitaxy)方式生長在藍寶石基板(Sapphire Substrate)上，由於磊晶氮化鎵與底部藍寶石基板的晶格常數(Lattice Constant)及熱膨脹係數(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)相差極大，因此會引發錯位差排(Misfit Dislocation)，部分錯位差排更會延伸至晶體表面，而被稱之為貫穿式差排(Thread Dislocation)，其值可達10⁸~10¹⁰/cm²，此種高密度差排將導致主動發光層之晶體品質不佳，因而降低GaN LED的內部量子效率，進而降低其發光亮度並產生熱，使GaN LED的溫度上升，影響其發光效率；因此，上述發光二極體存在諸多因素，例如：電流壅塞(current crowding)或差排缺陷(dislocation)等，而影響其發光效率。

理論上，發光二極體之發光效率係取決於外部量子效率、內部量子效率，以及光之萃取效率；所謂內部量子效率係由材料特性以及材料品質所決定，至於光萃取效率則是從元件內部發出至周圍空氣的輻射比例，光萃取效率係取決於當幅射離開元件內部時所發生的損耗，造成上述損耗的主要原因之一係由於形成元件表面層的半導體材料具有高折射係數，導致光在該材料表面產生全內反射(Total Internal Reflection)而無法發射出去，例如以高折射係數的半導體而言，其臨界角都非常小，當折射係數為3.3時，其全內反射角則約只有17度，所以大部分從主動發光層所發射的光線，將被侷限(Trapped)於半導體內部；若光萃取效率能夠提昇，則半導體發光元件的外部量子效率亦隨之提昇；因此，針對提升內部量子效率以及光萃取效率，近幾年已發展出許多技術，例如使用銦錫氧化物(ITO)當電流傳輸層、採用覆晶結構(Flip-Chip)、利用圖形化的藍寶石基板(Pattern Sapphire Substrate，簡稱PSS)，以及使用電流阻擋層(Current Block Layer，簡稱CBL)等，使得欲有效達到減少貫穿式差排導致的發光二極體主動發光層之晶體品質不佳，以及發光二極體之指向性不足所導致的發光亮度降低，仍是發光二極體之系統開發業者與研究人員需持續努力克服與解決之課題。

今，發明人即是鑑於上述之發光二極體元件因存在有主動發光層之晶體品質不佳與光的指向性不足所導致發光亮度降低等諸多缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富之專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。

本發明主要目的係為提供一種具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法，尤其是指一種適用於發光二極體之改良型基板，可藉由基板表面的透光錐結構，改變光行進之方向並收斂出光角度，以增加光之指向性，有效達到提升發光二極體之光萃取效率。

為了達到上述實施目的，本發明人提出一種具透光錐結構之圖形化基板，其包括有一基板、複數個透光錐，以及一Ⅲ族氮化物薄膜；基板之材料係選自藍寶石、碳化矽、矽、砷化鎵、氧化鋅，以及具有六方體系結晶材料所構成群組中的一種材料而形成；複數個透光錐係由透光性材料所構成之錐狀體成形於基板表面，其中透光性材料之折射率係低於基板；Ⅲ族氮化物薄膜係以蒸鍍或濺鍍方式對應被覆於透光錐上。

在本發明的一個實施例中，其中透光錐之材料係選自氧化矽、氮氧化矽，以及氟化鎂所構成群組中的一種材料而形成，且透光錐之材料耐熱溫度係不小於1000℃。

在本發明的一個實施例中，其中透光錐之材料亦可由下列薄膜結構反覆堆疊而成：一形成於基板表面之透光層及一形成於透光層表面之介電層，其中介電層之折射率係高於透光層之折射率。

在本發明的一個實施例中，其中透光錐係具有一與基板表面連接之底面，以及一由底面至透光錐頂部的高度，其中高度與底面之最大寬度的比值係不小於0.6；再者，透光錐係成週期性分佈，兩兩相鄰之透光錐係具有相同之間距，且間距係不大於1微米(micrometer)。

在本發明的一個實施例中，其中Ⅲ族氮化物薄膜係選自氮化鋁，以及氮化鎵所構成群組中的一種材料而形成，其厚度係介於100埃(Angstron)~1000埃。

此外，為了達到具透光錐結構之圖形化基板之實施目的，本發明人乃研擬如下實施技術，首先，於一基板上依序形成一透光層與一光阻層，其中透光層係由折射率低於基板之透光性材料所構成；其次，使用光微影製程，於光阻層顯影出一遮罩圖案；再者，以遮罩圖案為遮罩，使用乾式蝕刻製程於透光層形成複數個彼此週期間隔且呈錐狀體之透光錐；接續，使用光阻去除法移除遮罩圖案之光阻層；之後，以電子鎗真空蒸鍍法(Electron-Gun Evaporation)蒸鍍或濺鍍方式將一Ⅲ族氮化物薄膜對應被覆於透光錐上；最後，使用高溫回火製程加熱該圖形化基板，以完成該具透光錐結構之圖形化基板之製作方法。

在本發明的一個實施例中，其中電子鎗真空蒸鍍法係以氮氣電漿(plasma)撞擊Ⅲ族元素之靶材，以不低於600℃之溫度，使Ⅲ 族氮化物粒子以濺射方式被覆於該透光錐上。

在本發明的一個實施例中，其中Ⅲ族氮化物薄膜之厚度係介於100埃~1000埃。

在本發明的一個實施例中，其中該高溫回火(Anneal)製程係使用快速高溫處理(Rapid Thermal Processing，簡稱RTP)與高溫爐管(Furnace)製程其中之一種方式，以不低於1000℃之溫度修正該Ⅲ族氮化物薄膜之性質與製程結果。

藉此，本發明係藉由在基板表面形成複數個呈圓錐狀且折射率低於基板之透光錐，以達到基板表面之非平整性來降低後續製備的發光二極體之主動發光層出光的全反射角，並利用透光錐與基板間的折射率差，使發光二極體發出的光線於接觸這些透光錐與基板時，經由二次折射及反射作用，有效提升發光二極體的光萃取效率；此外，本發明可藉由控制透光錐呈圓錐狀的設計，讓來自發光二極體之主動發光層發出，朝向基板行進的光，在接觸透光錐及基板後，可經由二次折射及反射後實質向外發出，有效提升發光二極體之光萃取效率，此與習知經由蝕刻基板得到具粗化結構之磊晶基板製得的發光二極體的光萃取效率相較，本發明具有透光錐之發光二極體之光萃取效率可提升約20%；再者，本發明之透光錐係經由非等向性之乾式蝕刻製程蝕刻基板上的透光層所製得，具有製程簡便，且更容易控制透光錐之尺寸、密度與均勻度，有效提升發光二極體的出光均勻性；最後，本發明藉由Ⅲ族氮化物薄膜改善傳統基板和後續發光二極體之磊晶膜間因晶格不匹配所產生的錯位差排現象，可有效降低其差排密度，以避免應力之累積與差排錯位等異常現象，有效增加後續磊晶製程之良率，且具有Ⅲ族氮化物薄膜與透光錐組合之發光二極體，其光萃取效率與僅具有透光錐之發光二極體約可提升15%~20%。

(1)‧‧‧基板

(2)‧‧‧透光錐

(21)‧‧‧底面

(22)‧‧‧高度

(200)‧‧‧透光層

(3)‧‧‧Ⅲ族氮化物薄膜

(4)‧‧‧光阻層

(41)‧‧‧遮罩圖案

(400)‧‧‧光罩

(5)‧‧‧n型半導體層

(600)‧‧‧介電層

(S1)‧‧‧步驟一

(S2)‧‧‧步驟二

(S3)‧‧‧步驟三

(S4)‧‧‧步驟四

(S5)‧‧‧步驟五

(S6)‧‧‧步驟六

(W)‧‧‧寬度

(H)‧‧‧高度

(S)‧‧‧間距

(P)‧‧‧節距

第一圖：本發明具透光錐結構之圖形化基板其一較佳實施例之圖形化基板剖面示意圖

第二圖：本發明具透光錐結構之圖形化基板其一較佳實施例之透光錐放大示意圖

第三圖(A)、(B)：本發明具透光錐結構之圖形化基板其一較佳實施例Ⅲ族氮化物薄膜之掃描式電子顯微鏡照片比較圖

第四圖：本發明具透光錐結構之圖形化基板製造方法之步驟流程圖

第五圖：本發明具透光錐結構之圖形化基板製造方法之步驟流程示意圖

第六圖：本發明具透光錐結構之圖形化基板其二較佳實施例之分散式布拉格反射鏡之透光錐放大示意圖

本發明之目的及其結構設計功能上的優點，將依據以下圖面所示之較佳實施例予以說明並清楚呈現，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。

首先，在以下實施例的描述中，應當理解當指出一層(或膜)或一結構配置在另一個基板、另一層(或膜)、或另一結構「上」或「下」時，其可「直接」位於其他基板、層(或膜)、或另一結構，亦或者兩者間具有一個以上的中間層以「間接」方式配置，審查委員可參照附圖說明每一層所在位置。

請參閱第一圖所示，為本發明具透光錐結構之圖形化基板其一較佳實施例之圖形化基板剖面示意圖，係包括有：一基板(1)；複數個透光錐(2)，係由透光性材料所構成之錐狀體成形於基板(1)之表面，其中該透光性材料之折射率係低於基板(1)；以及一Ⅲ族氮化物薄膜(3)，係以蒸鍍或濺鍍方式對應被覆於透光錐(2)上。

此外，請參閱第二圖所示，為本發明具透光錐結構之圖形化基板其一較佳實施例之透光錐放大示意圖，其中透光錐(2)之材料係選自氧化矽(SiO_x)、氮氧化矽(SiON_x)，以及氟化鎂(MgF₂)所構成群組中的一種材料而形成，且透光錐(2)之材料耐熱溫度係不小於1000℃，以承受後續發光二極體成膜製程中的薄膜沉積高溫；透光錐(2)係具有一與基板(1)之表面連接之底面(21)，底面(21)係具有一寬度W，以及一由底面(21)至透光錐(2)頂部的高度(22)，係標示為H，當透光錐(2)之高度(22)與底面(21)寬度比值過小時，即因透光錐(2)之高度(22)不足而使光線接觸透光錐(2)時的入射角過大而降低光之萃取效率，因此，本發明較佳實施例之設計為透光錐(2)之高度(22)與底面(21)之最大寬度的比值(H/W)為不小於0.6，最佳的比值為介於0.61~0.65之間，因此，可藉由控制透光錐(2)呈圓錐狀的設計更容易改變光線於接觸透光錐(2)後的行進路線，進而提升發光二極體之光萃取效率，其主要目的係讓來自發光二極體之主動發光層(圖式未標示)發出，朝向基板(1)行進的光，在接觸透光錐(2)及基板(1)後，可經由二次折射及反射後實質向外發出，有效提升發光二極體之光萃取效率，此與習知之經由蝕刻基板得到具粗化結構之磊晶基板製得的發光二極體的光萃取效率相較，本發明具有透光錐(2)之發光二極體光萃取效率可提升約20%；再者，兩兩相鄰之透光錐(2)彼此不連接並成週期性分佈，藉由透光錐(2)彼此的間距調整，可使基板(1)於單位面積內具有較大的透光錐(2)密度，而達到更佳的反射與折射效果，本發明較佳實施例之兩相鄰的透光錐(2)間距S係不大於1微米，而兩兩透光錐(2)頂部之距離具有相同之節距P(Pitch)為3微米，然而必須注意的是，上述透光錐(2)之節距3微米是為說明方便起見之較佳實施例，而非以本例所舉為限，且熟此技藝者當知道本發明之透光錐(2)節距可以因太陽能電池之特性與製程條件不同而有不同的節距範圍，並不會影響本發明的實際實施。

再者，請參閱第六圖所示，本發明具透光錐結構之圖形化基板其二較佳實施例之分散式布拉格反射鏡之透光錐放大示意圖，其中透光錐(2)之材料亦可由下列薄膜結構反覆堆疊而成：一形成於基板(1)表面之透光層(200)及一形成於透光層(200)表面之介電層(600)，其中介電層(600)之折射率係高於透光層(200)之折射率，亦即於本發明其二較佳實施例中，透光錐(2)係可由一形成於基板(1)表面之一二氧化矽(SiO₂)層與一形成於二氧化矽層上方之二氧化鈦(TiO₂)層所構成，二氧化矽層與二氧化鈦層係扮演分散式布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector，DBR)的角色，藉以對光子造成反射，有效提升發光二極體之光萃取效率。

再者，本發明所使用的基板(1)係選自藍寶石(Sapphire，Al₂O₃)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、氧化鋅(ZnO)，以及具有六方體系(Hexagonal)結晶材料所構成群組中的一種材料而形成；值得注意的是，當基板(1)由藍寶石所形成，且透光錐(2)係以不同於基板(1)之材質形成，例如透光錐(2)之較佳材料為二氧化矽(SiO₂)時，其基板(1)與透光錐(2)之接觸面可能形成有孔洞(Void)結構，藉由如此之結構，能增加光之散射程度，進而提升發光二極體元件之光萃取效率。

此外，Ⅲ族氮化物薄膜(3)係選自氮化鋁(AlN)，以及氮化鎵 (GaN)所構成群組中的一種材料而形成，本發明Ⅲ族氮化物薄膜(3)之較佳實施例係為氮化鋁之薄膜，若氮化鋁之厚度小於100埃，則氮化鋁會呈顆粒狀而無法形成有效的薄膜，倘若氮化鋁之厚度大於1000埃，則在後續之發光二極體成膜製程中容易造成爆裂(crack)之情形，因此，Ⅲ族氮化物薄膜(3)之最佳厚度係介於100埃~1000埃；再者，請參閱第三圖(A)、(B)所示，為本發明具透光錐結構之圖形化基板其一較佳實施例之Ⅲ族氮化物薄膜掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)照片比較圖，其中本發明Ⅲ族氮化物薄膜(3)之較佳實施例係為氮化鋁(AlN)之薄膜，透光錐(2)之較佳實施例係為二氧化矽(SiO₂)，第三圖(A)係為傳統不具Ⅲ族氮化物薄膜(3)氮化鋁之發光二極體局部SEM照片，第三圖(B)則為本發明具有Ⅲ族氮化物薄膜(3)氮化鋁之發光二極體局部SEM照片，由透光錐(2)與發光二極體n型半導體層(5)較佳實施例N-GaN之間的介面顯示，具有氮化鋁薄膜結構的發光二極體有較平整而緻密的介面特性，可有效提升發光二極體之光萃取效率，因此，以本發明具有Ⅲ族氮化物薄膜(3)與透光錐(2)所組成之發光二極體，與僅具有透光錐(2)之發光二極體相較，其光之萃取效率約可提升15%~20%；然而必須注意的是，配置於Ⅲ族氮化物薄膜(3)氮化鋁(AlN)下方之透光錐(2)組成材料為二氧化矽(SiO₂)是為說明方便起見之較佳實施例，而非以本例所舉為限，且熟此技藝者當知道本發明之透光錐(2)組成材料可以是氮氧化矽(SiON_x)或氟化鎂(MgF₂)所構成群組中的一種材料而形成，亦或是由二氧化矽(SiO₂) 與二氧化鈦(TiO₂)所組成之分散式布拉格反射鏡(DBR)結構，並不會影響本發明的實際實施。

而為使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解，請參閱第四、五圖所示，為本發明具透光錐結構之圖形化基板製造方法之步驟流程圖與步驟流程示意圖，係包括有下述步驟：步驟一(S1)：於一基板(1)上依序形成一透光層(200)與一光阻層(4)，其中透光層(200)係由折射率低於基板(1)之透光性材料所構成，例如氧化矽(SiO_x)、氮氧化矽(SiON_x)，以及氟化鎂(MgF₂)所構成群組中的一種材料而形成，為配合後續發光二極體的成膜高溫製程，透光層(200)較佳係選自耐熱性不小於1000℃的材料，另外，光阻層(4)可依製程之需求選自正型光阻或負型光阻材料等其中之一種；步驟二(S2)：使用光微影製程，於光阻層(4)顯影出一遮罩圖案(41)；其中，光微影製程係配合使用一具有預設圖案之光罩(400)，以微影製程方式將光阻層(4)預定部分移除，使殘餘的光阻層(4)形成一遮罩圖案(41)，致使無光阻層(4)覆蓋的透光層(200)裸露出；步驟三(S3)：以遮罩圖案(41)為遮罩，使用乾式蝕刻製程於透光層(200)形成複數個彼此週期間隔且呈錐狀體之透光錐(2)；其中乾式蝕刻係為射頻功率介於200瓦~400瓦之間，以含氟的氣體，例如四氟化碳(CF₄)、六氟化硫(SF₆)，以及三氟甲烷(CHF₃)等，以非等向性蝕刻之特性對透光層(200)進行蝕刻，使透光層(200)形成複數個呈圓錐狀的透光錐(2)，本發明較佳實施例之乾式蝕刻對基板(1)與透光層(200)之蝕刻選擇比係介於1：0.5~1：1.5之間；步驟四(S4)：使用光阻去除法移除該遮罩圖案(41)之光阻層(4)；步驟五(S5)：以電子鎗真空蒸鍍法蒸鍍或濺鍍方式將一Ⅲ族氮化物薄膜(3)對應被覆於透光錐(2)上；以及步驟六(S6)：使用高溫回火製程加熱該圖形化基板，以完成該具透光錐(2)結構之圖形化基板之製作方法。

此外，於步驟一(S1)形成光阻層(4)之前，可進一步於透光層(200)表面形成一介電層(600)以扮演分散式布拉格反射鏡(DBR)的角色，藉以對光子造成反射，有效提升發光二極體之光萃取效率。

此外，該電子鎗真空蒸鍍法係以氮氣電漿撞擊Ⅲ族元素之靶材，以不低於600℃之溫度，使Ⅲ族氮化物粒子以濺射方式被覆於透光錐(2)上；本發明之較佳實施例係使用電子鎗真空蒸鍍法在以二氧化矽成分組成的透光錐(2)上沉積100埃~1000埃之氮化鋁薄膜，因為使用電子鎗真空蒸鍍法可使氮化鋁薄膜均勻而完整覆蓋在透光錐(2)上，本發明係藉由薄型的Ⅲ族氮化物薄膜(3)，可緩衝透光錐(2)與後續發光二極體之成膜製程中n型半導體層(5)間的晶格差異，有效降低其差排密度，以避免應力之累積與差排錯位(misfit dislocation)等異常現象發生，有效增加後續磊晶製程之良率；此外，上述說明內容提及透光錐(2)之間距S係不大於1微米，在本發明之較佳實施例中，兩兩透光錐(2)之節距P為3微米，當透光錐(2)之寬度為2.8微米~2.9微米時，該間距S則為0.2微米~0.1微米，因此，本發明使用電子鎗真空蒸鍍法蒸鍍之Ⅲ族氮化物薄膜(3)具有良好的填洞能力(Gap Filling Ability)，可有效填入透光錐(2)之極小間距，以提升光之萃取效率，然而必須注意的是，上述透光錐(2)之節距3微米是為說明方便起見之較佳實施例，而非以本例所舉為限，且熟此技藝者當知道本發明之透光錐(2)節距可以因太陽能電池之特性與製程條件不同而有不同的節距範圍，並不會影響本發明的實際實施。

再者，該高溫回火製程係可使用快速高溫處理與高溫爐管製程其中之一種方式，以不低於1000℃之溫度修正由電子鎗真空蒸鍍法蒸鍍或濺鍍方式製備之Ⅲ族氮化物薄膜(3)之薄膜性質與製程結果。

由上述之實施說明可知，本發明之具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法與現有技術相較之下，本發明具有以下優點：

1.本發明具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法係藉由在基板表面形成複數個呈圓錐狀且折射率低於基板之透光錐，以達到基板表面之非平整性來降低後續製備的發光二極體之主動發光層出光的全反射角，並利用透光錐與基板間的折射率差，使發光二極體發出的光線於接觸這些透光錐與基板時，經由二次折射及反射作用，有效提升發光二極體的光萃取效率。

2.本發明具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法藉由控制透光錐呈圓錐狀的設計，讓來自發光二極體之主動發光層發出，朝向基板行進的光，在接觸透光錐及基板後，可經由二次折射及反射後實質向外發出，有效提升發光二極體之光萃取效率，此與習知之經由蝕刻基板得到具粗化結構之磊晶基板製得的發光二極體的光萃取效率相較，本發明具有透光錐之發光二極體之光萃取效率可提升約20%。

3.本發明具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法之透光錐係經由非等向性之乾式蝕刻製程蝕刻基板上的透光層所製得，具有製程簡便，且更容易控制透光錐之尺寸、密度與均勻度，有效提升發光二極體的出光均勻性。

4.本發明具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法係藉由Ⅲ族氮化物薄膜改善傳統基板和後續發光二極體之磊晶膜間因晶格不匹配所產生的錯位差排現象，可有效降低其差排密度，以避免應力之累積與差排錯位等異常現象，有效增加後續磊晶製程之良率，且具有Ⅲ族氮化物薄膜與透光錐組合之發光二極體，其光萃取效率與僅具有透光錐之發光二極體約可提升15%~20%。

綜上所述，本發明之具透光錐結構之圖形化基板及其製造方法，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

(1)‧‧‧基板

(2)‧‧‧透光錐

(3)‧‧‧Ⅲ族氮化物薄膜

Claims

一種具透光錐結構之圖形化基板，係至少包括有：一基板；複數個透光錐，係由透光性材料所構成之錐狀體成形於該基板表面；以及一Ⅲ族氮化物薄膜，係以蒸鍍或濺鍍方式對應被覆於該透光錐上。
如申請專利範圍第1項所述之具透光錐結構之圖形化基板，其中該透光錐材料之折射率低於該基板，係選自氧化矽、氮氧化矽，以及氟化鎂所構成之群組。
如申請專利範圍第1項所述之具透光錐結構之圖形化基板，其中該透光錐之材料係由下列薄膜結構反覆堆疊而成：一形成於該基板表面之透光層及一形成於該透光層表面之介電層，其中該介電層之折射率係高於該透光層之折射率。
如申請專利範圍第1項所述之具透光錐結構之圖形化基板，其中該透光錐之材料耐熱溫度係不小於1000℃。
如申請專利範圍第1項所述之具透光錐結構之圖形化基板，其中該透光錐係具有一與該基板表面連接之底面，以及一由該底面至該透光錐頂部的高度，其中該高度與該底面之最大寬度的比值係不小於0.6。
如申請專利範圍第1項所述之具透光錐結構之圖形化基板，其中該透光錐係成週期性分佈，兩兩相鄰之透光錐具有相同之間距，且該間距係不大於1微米。
如申請專利範圍第1項所述之具透光錐結構之圖形化基板，其中該Ⅲ族氮化物薄膜係選自氮化鋁，以及氮化鎵所構成之群組。
如申請專利範圍第1項所述之具透光錐結構之圖形化基板，其中該Ⅲ族氮化物薄膜之厚度係介於100埃~1000埃。
一種具透光錐結構之圖形化基板製作方法，其步驟包括有：步驟一：於一基板上依序形成一透光層與一光阻層，其中該透光層係由折射率低於該基板之透光性材料所構成；步驟二：使用光微影製程，於該光阻層顯影出一遮罩圖案；步驟三：以該遮罩圖案為遮罩，使用乾式蝕刻製程於該透光層形成複數個彼此週期間隔且呈錐狀體之透光錐；步驟四：使用光阻去除法移除該遮罩圖案之光阻層；步驟五：以電子鎗真空蒸鍍法蒸鍍或濺鍍方式將一Ⅲ族氮化物薄膜對應被覆於該透光錐上；以及步驟六：使用高溫回火製程加熱該圖形化基板，以完成該具透光錐結構之圖形化基板之製作方法。
如申請專利範圍第9項所述之具透光錐結構之圖形化基板製作方法，其中於該步驟一形成光阻層之前，進一步於該透光層表面形成一高折射率介電層或金屬反射層其中之一。
如申請專利範圍第9項所述之具透光錐結構之圖形化基板製作方法，其中該電子鎗真空蒸鍍法係以氮氣電漿撞擊Ⅲ族元素之靶材，以不低於600℃之溫度，使Ⅲ族氮化物粒子以濺射方式被覆於該透光錐上。
如申請專利範圍第9項所述之具透光錐結構之圖形化基板製作方法，其中該Ⅲ族氮化物薄膜之厚度係介於100埃~1000埃。
如申請專利範圍第9項所述之具透光錐結構之圖形化基板製作方法，其中該高溫回火製程係使用快速高溫處理(RTP)與高溫爐管其中之一，以不低於1000℃之溫度修正該Ⅲ族氮化物薄膜之性質與製程結果。