蓝宝石/石墨烯衬底上蓝光LED外延生长及光电性能

林易展1，熊飞兵1，李森林2，董雪振2，高默然2，丘金金2，周凯旋3，李明明 1 （1.厦门理工学院；2.厦门士兰明镓化合物半导体有限公司；3.北京石墨烯研究所）

摘要：对在蓝宝石/石墨烯衬底上生长 LED（Light-emitting diodes）外延的方法及其对光电性能的改善进行了探 究。研究结果表明，蓝宝石/石墨烯衬底具有更低的位错密度，螺位错和刃位错比传统样品分别减少了15.3%和70.8%。拉曼测试也表明蓝宝石/石墨烯样品受到的压应力小于传统样品。元素分析结果表明，有源区量子阱生长情况较好，In和 Ga元素均匀地分布在量子阱中，未发生相互扩散的情况。光电性能测试结果发现，无论是在工作电流还是饱和电流下，蓝宝石/石墨烯样品的LOP（Light output power）都大于传统样品，工作电流和饱和电流下LOP分别增加了18.4% 和 36.7%，并且效率下降较传统样品有所改善，相较于传统样品效率下降减少了9.9%。从变温测试结果可以得到，蓝宝石/石墨烯样品也表现出较低的热阻、结温和较小的波长偏移，其平均热阻比传统样品低了5.14℃/W。结果表明，在蓝宝石/石墨烯衬底上外延生长的样品对器件的光电性能和散热性能等都有较大的提升。

关键词：蓝宝石/石墨烯；晶体质量；效率下降；散热性能