本论文研究了图形化蓝宝石衬底GaN基蓝光发光二极管的制备,重点研究了高密度图形化蓝宝石衬底的制备过程中所遇到的问题及其解决办法。通过对电感耦合等离子体(ICP)刻蚀机理的分析,研究ICP刻蚀设备的各个参数如压强、刻蚀功率、偏压功率、气体流量对蓝宝石刻蚀过程中产生的影响。通过调节 ICP 刻蚀参数得到不同的蓝宝石与光刻胶的刻蚀选择比,灵活修饰蓝宝石的刻蚀图形。 　　本论文通过分析几种蓝宝石衬底图形形貌的制备方法,分别制作了圆锥形貌、盾牌形貌、三棱锥形貌的图形衬底,进行了 GaN 外延生长后应用于蓝光发光二极管制作。通过XRD、PL、EL 等测试分析,发现在所用的图形化蓝宝石衬底中,圆锥形貌图形衬底上所制备的发光二极管光电性能最好。 　　本文通过对圆锥形貌的图形衬底进行优化,分析了蓝宝石衬底上不同图形间距对外延生长的影响,并应用于254×584μm2的GaN基蓝光发光二极管,分析其在20mA工作电流条件下正向电压和光输出功率的变化,在优化参数下制得的蓝光发光二极管在直流电流20mA下的正向电压2.99V,光输出功率28.22mW,静电释放(Electronic Static Discharge,简称ESD)良率为92.57%,封装芯片亮度为2768.6mcd,光通量为7.894lm。与无蓝宝石图形衬底GaN外延片制备的蓝光发光二极管比较,光输出功率提升了41.2%。