具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。

下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为方便说明，本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述，例如“上”、“下”、“后”、“前”等，用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。

如图1所示，为本发明一实施方式提供的一种图形化衬底，其包括基板1、缓冲层2以及图形化层3；

所述基板1为蓝宝石基板、或硅基基板、或碳化硅基板或上述基板的复合基板，或其它常见LED基板材料

所述缓冲层2设于所述基板1之上，所述图形化层3设于所述缓冲层2背离所述基板1的一侧；

进一步的，所述图形化层3包含多个微结构31，相邻两个所述微结构间隔一间隙露出所述缓冲层形成生长区22，所述微结构31的表面包含多个凹陷的次级微结构32。

具体的，在本实施方式中，所述次级微结构32为在所述微结构31表面形成多个不规则的向内凹陷的类圆锥状空洞。

这里，通过形成所述次级微结构32，使得所述微结构31具有粗糙化的表面，从而，一方面，能够使所述微结构31提前释放在生长过程中产生的应力，并进而使生长于所述图形化衬底上的半导体层底层成膜质量增加，缺陷密度减少；另一方面，通过在所述微结构31表面形成粗糙表面，可对有源层产生的光形成多次反射，并加强对光的散射作用，增加轴向出光率。

当然所述次级微结构32的形状并不限于此，于其它实施方式中，所述次级微结构32也可为在所述微结构31表面形成多个不规则的向外凸起的结构，或同时形成空洞及凸起的结构，只要能够使所述微结构31获得粗糙表面即可。

所述图形化层3为二氧化硅层。

所述缓冲层2为氮化物缓冲层，在本实施方式中为氮化铝缓冲层。

将以二氧化硅为材料的所述图形化层3置于所述缓冲层2上，从而可使所述微结构31直接与生长于所述图形化衬底之上的半导体层接触，而无需在所述微结构31上先生长所述缓冲层2后再生长所述半导体层，使得所述半导体层主要沿所述生长区22向上生长。

这里，一方面，由于所述半导体层在二氧化硅上生长属于异质成核，所以所述半导体层更倾向于基于所述缓冲层2生长，而不会基于所述微结构31生长，从而减少了半导体层直接沿所述微结构31侧壁的侧向生长，减少了穿透位错，提升晶格质量，进而能够提升LED内量子效率，提高发光效率。

另一方面，二氧化硅的折射率约为1.54，氮化铝的折射率约为2.0，目前最为主要的半导体层材料氮化镓的折射率约为2.38，其与二氧化硅之间的折射率差值更大，即所述半导体层与所述微结构31之间的折射率差值大于与所述缓冲层2之间的折射率差值。由于异质材料之间的折射率差值越大，在其界面处的反射率越高，从而更有利于LED出光效率的提高。

进一步的，所述缓冲层2厚度范围为0.1nm～1μm，其在与所述微结构31的结合处还形成有一凸起的微结构基底21，所述微结构31设于所述微结构基底21之上，所述微结构基底21的厚度大于或等于所述缓冲层2的厚度。

这里，通过在所述缓冲层2上设置所述微结构基底21，可使所述缓冲层2在制备过程中溅镀较厚厚度，获得微米级的所述缓冲层2，从而，在蚀刻所述缓冲层2时，能够对所述微结构31之间的所述缓冲层2区域实现过刻蚀，确保所述微结构31之间的间隔区域为缓冲层2来为后续半导体层提供生长成核区，以避免蚀刻深度不够，出现图形化层3残留的情况。所述微结构基底21的设置，在提高了产品良率的情况下，降低了对生产工艺精度的要求，利于工业化生产应用。

更进一步的，所述微结构31的下端面形状与所述微结构基底21的上端面形状一致，二者无缝贴合，共同形成一光滑的外壁面，从而进一步提高半导体层的生长质量。

所述微结构31和所述微结构基底21共同形成一类椎体、或类锥台、或类柱体结构。

具体的，在本实施方式中，所述微结构31和所述微结构基底21共同构成一圆锥体，所述微结构31和所述微结构基底21的总厚度范围为0.1～5μm，所述微结构基底21的底部外径范围为1～10μm。所述生长区22的长度范围为0.1～3μm。通过设置合适的所述微结构31和所述微结构基底21的尺寸和间距，可以保证其对光的反射和散射效果，从而提高LED器件的出光效率，增加LED的发光效率。

本发明还提供一种LED外延结构，所述LED外延结构包括上述的图形化衬底，以及形成于所述图形化衬底上的半导体层4，所述半导体层4沿所述生长区22向上生长。

如图2和图3所示，本发明还提供一种图形化衬底的制造方法，包括步骤：

S1：提供一基板1。

在本实施方式中选择蓝宝石基板1，对所述基板1进行超声清洗或等离子清洗，待干燥后放入金属有机物化学气相沉积设备的反应腔室。

S2：在所述基板1上依次生长缓冲层2和图形化层3。

在本实施方式中，所述缓冲层2为氮化铝层，所述图形化层3为二氧化硅层。

在所述反应腔室内保持一定温度，通入氩气、氮气以及氧气，保持稳定脉冲电源功率，在所述衬底上均匀溅镀所述缓冲层2。

在所述缓冲层2上通过等离子体增强化学气相沉积或旋涂的方法均匀溅镀所述图形化层3。

S3：在所述图形化层3上制作光刻胶掩膜层5，所述光刻胶掩膜层5形成多个微结构掩膜区51，每个所述微结构掩膜区51内包括多个次级微结构掩膜区52；

具体的，通过光阻涂布、光刻板遮罩曝光、有机显影，在所述图形化层3上制作厚度呈周期性分布的所述光刻胶掩膜层5。再本实施方式中，所述次级微结构掩膜区52的厚度小于所述微结构掩膜区51，于其他实施方式中，所述次级微结构掩膜区52的厚度也可高于所述微结构掩膜区51，只要实现厚度上的差异即可。

S4：依次蚀刻所述光刻胶掩膜层5、所述图形化层3和所述氮化物缓冲层2形成多个微结构31，所述微结构31表面形成多个次级微结构32。

由于在所述微结构掩膜区51上设置不同厚度的所述次级微结构掩膜区52，而导致蚀刻深度不同，所以在蚀刻所述图形化层3时，在所形成的所述微结构31的外表面上形成了所述次级微结构32。

进一步的，在第一气体条件下，蚀刻所述光刻胶掩膜层5和所述图形化层3。在第二气体条件下，蚀刻所述缓冲层2。对所述缓冲层2进行蚀刻，以确保所述微结构31之间的区域为所述缓冲层2，而避免所述图形化层3残留。另外由于对所述缓冲层2进行了过蚀刻，而在缓冲层2上形成微结构基底21。

具体的，在本实施方式中，所述第一气体条件为第一预设比例的氯气和三氯化硼的混合气体，所述第二气体条件为第二预设比例的氯气和三氯化硼的混合气体。

综上所述，本发明通过将表面形成有次级微结构的微结构设于缓冲层之上，得到一种图形化衬底，从而，一方面，通过微结构表面的次级微结构，能够使所述微结构提前释放在生长过程中产生的应力，也可对有源层产生的光形成多次反射，并加强对光的散射作用，增加轴向出光率；另一方面，将微结构设于缓冲层之上，减少半导体层侧向生长了穿透位错，提升晶格质量，同时提高了半导体层和图形化衬底之间的折射率差值，更有利于LED出光效率的提高。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。