サファイア/グラフェン基板上で成長したLED（発光ダイオード）のエピタキシャル成長方法および光電性能の改善について研究した。研究結果は、サファイア/グラフェン基板がより低い転位密度を有し、ねじれ転位および縁転位が従来のサンプルよりそれぞれ15.3％および70.8％減少していることを示した。ラマン測定でもサファイア/グラフェンサンプルの圧縮応力が従来のサンプルより小さいことが示された。元素分析の結果、活性領域の量子井戸の成長が良好であり、InおよびGa元素が量子井戸内に均一に分布し、相互拡散が起きていなかった。光電性能の測定結果は、動作電流および飽和電流下のいずれにおいても、サファイア/グラフェンサンプルの光出力パワー（LOP）が従来サンプルより大きく、動作電流および飽和電流下でLOPがそれぞれ18.4％および36.7％増加し、効率低下も従来サンプルより改善され、効率低下が9.9％減少したことを示した。温度変化試験の結果、サファイア/グラフェンサンプルは低い熱抵抗、接合温度および小さな波長シフトを示し、平均熱抵抗は従来サンプルより5.14 ℃/W低かった。これらの結果は、サファイア/グラフェン基板上でのエピタキシャル成長サンプルがデバイスの光電性能および放熱性能を大幅に向上させることを示している。

サファイア/グラフェン;結晶品質;効率低下;放熱性能