GaN 晶圆直接 CVD 生长免转移石墨烯

行业领域：新材料技术

成果介绍

GaN 发光二极管中，ITO 透明电极是关键部件，但铟极度稀缺使成本激增。石墨烯原料丰富，从紫外到红外皆透明，化学稳定性优于 ITO，用石墨烯可取代 ITO，解决了其只对可见光透明的问题，且可用作热扩散层降低结温，节约铟矿。 该项目首次研究非催化直接在二吋晶圆 GaN LED 材料上制备了器件阵列，实现均匀发光，重复性比转移石墨烯器件有根本性提高，且实现了散热降温功能，石墨烯生长温度仅有 600 摄氏度，氮化镓外延结构无损，并可以回避转移。在 GaN 外延片上直接生长石墨烯并将其用作 LED 的透明电极，此新技术与标准半导体工艺兼容，属于国际首创和领先水平。石墨烯不需从催化剂上转移下来，可避免机械转移带来的破损、褶皱、污染等低成品率的根本问题。与其他透明电极相比，它可承载较大电流而不发生电迁移，且有散热功能，用该技术制备的 LED 有更高可靠性，对照明、显示等产业意义重大。

成果亮点

该项目首次研究非催化直接在二吋晶圆 GaN LED 材料上制备了器件阵列，实现均匀发光，重复性比转移石墨烯器件有根本性提高，且实现了散热降温功能，石墨烯生长温度仅有 600 摄氏度，氮化镓外延结构无损，并可以回避转移。在 GaN 外延片上直接生长石墨烯并将其用作 LED 的透明电极，此新技术与标准半导体工艺兼容，属于国际首创和领先水平。

团队介绍

成果主要完成人：孙捷、杨天溪、林畅 主要完成人简介： 孙 捷：博士，国家级海外青年人才，长期从事 micro-LED 显示、二维材料研究； 杨天溪：硕士，长期从事半导体器件上研究； 林 畅：博士，长期从事半导体器件上研究。