张钦亮，金志杰，雍春娥，苏静洪，王 谟，平志韩

(天通吉成机器技术有限公司，浙江海宁 314400)

LED照明作为一种新型的绿色照明产品，是当前能源危机、温室效应和生态环境恶化大背景下重要的节能环保手段，得到了各国产业政策的极大支持。最近几年，年均超过25%的产业增长率也使其成为了发展最快的行业之一，我国《国家中长期科学与技术发展纲要（2006-2020年）》中，明确将“高效节能、长寿命的半导体照明产品”列为工业节能优先主题。

LED是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件，一般是由Ⅲ—Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）和GaN（氮化镓）等所组成的P-N结面结构的装置。其中最常用的是作为第三代半导体材料的GaN，具有带隙宽、热导率高、饱和电子速率高、化学性质稳定和机械性能好等诸多优异性能[1,2]。然而由于大尺寸、高质量GaN晶体难以制备，目前通常采用蓝宝石、Si、SiC等作为衬底材料，用于生长GaN薄膜。蓝宝石因具有的化学和物理性质稳定、光学特性好、成本合适等优点[3-5]，被广泛使用。

但是由于GaN薄膜和蓝宝石衬底之间存在较大的晶格失配和热应力失配，造成GaN外延层在生长过程中产生大量缺陷[6]。这些缺陷作为非辐射复合的中心，对载流子产生散射作用，限制发光效率的提升，而且会使LED器件产生较大的漏电流，降低器件的寿命。与此同时，GaN与空气间存在全反射现象，又大大削弱了LED的外量子效率。

图形化衬底技术作为一种无掩膜、无生长打断的侧向合并生长技术[7]，不仅能有效降低GaN薄膜的位错密度，还能提高LED的光提取效率[8,9]，成为国内外研究机构的主要研究课题。……