사파이어/그래핀 기판 위에 성장한 LED(발광 다이오드) 에피택시 방법과 광전 성능 개선에 대해 연구하였다. 연구 결과, 사파이어/그래핀 기판은 결함 밀도가 더 낮으며, 나사형 결함과 모서리 결함이 기존 샘플 대비 각각 15.3%와 70.8% 감소하였다. 라만 테스트 결과도 사파이어/그래핀 샘플의 압축 응력이 기존 샘플보다 작음을 나타냈다. 원소 분석 결과 유효 영역의 양자 우물이 잘 성장하였고, In과 Ga 원소가 양자 우물 내에 고르게 분포되어 상호 확산이 일어나지 않았다. 광전 성능 테스트 결과, 동작 전류 및 포화 전류 모두에서 사파이어/그래핀 샘플의 LOP(광 출력 전력)가 기존 샘플보다 높았으며, 동작 전류와 포화 전류 조건에서 LOP가 각각 18.4%와 36.7% 증가하였고, 효율 저하 또한 기존 샘플 대비 9.9% 감소하여 개선되었다. 온도 변화 테스트 결과 사파이어/그래핀 샘플은 낮은 열 저항, 접합 온도 및 작은 파장 이동을 보였으며, 평균 열 저항이 기존 샘플보다 5.14 ℃/W 낮았다. 결과적으로 사파이어/그래핀 기판 위에서 에피택시 성장한 샘플은 디바이스의 광전 성능과 열 방출 성능 모두를 크게 향상시켰다.

사파이어/그래핀;결정 품질;효율 저하;열 성능