從光提取技術(shù)的角度來說,藍(lán)寶石襯底圖形化的制備正在往納米級(jí)別發(fā)展。納米量MBR150RLG級(jí)的圖形化襯底除了具有改變光出射方向的作用外,還具有微米量級(jí)圖形化襯底所沒有的特點(diǎn),即光子晶體的禁帶效應(yīng)。光子晶體是由具有不同介電常數(shù)的介質(zhì)材料在空間呈周期性排布的微結(jié)構(gòu)材料。由于電磁波在其中的傳播可以用類似于電子在半導(dǎo)體中傳播的能帶理論來描述,因而稱為光子晶體。光子晶體被認(rèn)為是控制光子傳播的有效工具,光子晶體的典型特征是具有光子帶隙。利用光子晶體所特有的禁帶效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光子的制。選取合適結(jié)構(gòu)參數(shù)的納米量級(jí)圖形化襯底可被視為二維光子晶體而具有光子帶隙的特征,能夠在垂直于芯片表面的方向,使更多的光子出射到芯片外部而不被襯底反射吸收。采用納米量級(jí)圖形化襯底制備的LED芯片,較之采用微米量級(jí)圖形化襯底和普通藍(lán)寶石襯底制備的芯片的光輸出功率,在相同條件下,輸出光功率最高。

   因?yàn)楣庾泳w的晶格尺度和光的波長(zhǎng)具有相同的數(shù)量級(jí),因此一般光子晶體的晶格要求至少在500nm左右,這為其制備帶來了一定的難度。普通光刻技術(shù)中的掩膜I藝分辨率比較低,難以制作精度較高的納米尺度周期圖形。此外,一塊光刻掩膜板只能對(duì)應(yīng)一個(gè)周期性的圖形結(jié)構(gòu),不利于不同周期襯底結(jié)構(gòu)的制作。因此,光子晶體即納米尺寸圖形化藍(lán)寶石襯底表面的制備中,常用其他工藝代替光刻工藝中的掩膜板,包括電子束光刻、納米壓印、自組裝納米層和激光全息等。例如,納米壓印與納米轉(zhuǎn)印技術(shù)是使用金屬接觸轉(zhuǎn)印微影制程技術(shù)制作圖形化藍(lán)寶石襯底,轉(zhuǎn)印后的金屬層可直接作為后續(xù)蝕刻襯底所需的掩膜,且由于金屬高的蝕刻選擇比,可在藍(lán)寶石襯底上高深寬比的結(jié)構(gòu)�？稍谒{(lán)寶石襯底制備最小線寬們Onm、最高蝕刻深度1.2um的圖形結(jié)構(gòu)。