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別發(fā)展。納米量MBR150RLG級的圖形化襯底除了具有改變光出射方向的作用外,還具有微米量級圖形化襯底所沒有的特點,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)可以實現(xiàn)對光子的制。選取合適結(jié)構(gòu)參數(shù)的納米量級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。采用納米量級圖形化襯底制備的LED芯片,較之采用微米量級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。

   因為光子晶體的晶格尺度和光的波長具有相同的數(shù)量級,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應(yīng)一個周期性的圖形結(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)。