《一种提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法》的目的是解决2017年7月之前蓝宝石图形化衬底的制备方法成本高，且LED的亮度提高不明显的问题。
《一种提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法》包括以下步骤：首先对蓝宝石衬底进行洁净处理，在经洁净处理的蓝宝石衬底表面生成一层氧化锌薄膜；接着，在氧化锌薄膜表面涂上一层紫外正向光刻胶，利用光刻技术对涂有紫外正向光刻胶的氧化锌薄膜进行光刻，以在其表面制备所需的图形；然后，对经光刻后的氧化锌薄膜进行HF热腐蚀5-10分钟，热腐蚀完成后使用除胶液，去除氧化锌薄膜上的紫外正向光刻胶；接着在氧化锌薄膜表面制备一组圆柱形氧化锌纳米棒，氧化锌纳米棒的直径为20～50纳米，高度为100～500纳米，密度为5.606克/立方厘米；最后，采用等离子体对生长了氧化锌纳米棒的蓝宝石衬底进行刻蚀处理，形成蓝宝石衬底图形。
进一步的，通过刻蚀处理可调整刻蚀反应气体的体积比例和刻蚀时间，能在衬底表面上形成不同程度的锯齿状三角锥形图形。具体采用BCl3 CHF3作为刻蚀气体进行干法刻蚀，刻蚀反应室内上轰击功率为1700瓦，下轰击功率为40瓦，轰击时间为1600秒-2000秒，反应室内温度为30℃-50℃。
经试验表明，LED亮度在锯齿状三角锥形图形的衬底表面粗糙度为20-200纳米之间随着表面粗糙度增大而增大，当表面粗糙度为200纳米时，LED亮度最大；接着LED亮度呈现出随着表面粗糙度增大而减小的趋势。
进一步的，所述洁净处理为蓝宝石衬底经过先经过SPM刷洗5分钟-8分钟，再进行超声波清洗4分钟-5分钟。
进一步的，所述氧化锌薄膜采用磁控溅射法制备，其薄膜厚度可根据衬底图形的宽度大小来确定。
进一步的，HF热腐蚀为使用浓度为30％-60％和温度为50℃-70℃的氢氟酸溶液对氧化锌薄膜进行化学反应，去除蓝宝石衬底表面的氧化锌薄膜。
进一步的，所述氧化锌纳米棒采用物理气相沉积法或水热法制备。
其中，采用物理气相沉积法在氧化锌薄膜表面生成，氧化锌纳米棒的高度和数量可以根据衬底图形的高度来确定，衬底图形表面的形貌可通过调整纳米棒的单位面积内的密集程度来确定。另外，采用水热法在薄膜表面生长一层氧化锌纳米棒阵列，氧化锌纳米棒的高度和数量可以根据衬底图形的高度来确定，衬底图形表面的形貌可通过调整纳米棒的单位面积内的密集程度来确定。
进一步的，所述的氧化锌纳米棒为99.9％高纯度整齐排列的圆柱形氧化锌纳米棒。
进一步的，所述刻蚀方法为采用等离子体对生长了氧化锌纳米棒的衬底进行干法刻，以形成所需衬底的图形；对纳米棒的衬底进行干法刻蚀时，调整刻蚀反应气体的体积比例和刻蚀时间，能在衬底表面上形成不同程度的锯齿状三角锥形图形。
《一种提高LED亮度的蓝宝石图形化衬底制备方法》首先通过氧化锌纳米棒的高度和数量来确定衬底图形的高度，然后调整纳米棒的单位面积内的密集程度来确定衬底图形表面的形貌，最后通过调整三角锥形图形表面锯齿状的粗糙程度来提高LED器件的亮度。如该发明在衬底上形成具有一定规律分布的图形，可以通过控制薄膜的厚度来控制衬底图形的宽度，同时可以通过控制单位面积内纳米棒的密集程度来控制衬底图形的高度和表面形貌，从而有效的降低外延薄膜的位错和缺陷密度，增加出光率，提高LED亮度，有利于增强LED的光电特性和延长使用寿命。
