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金屬具有高導(dǎo)電性和良好的導(dǎo)熱性，并且適當(dāng)?shù)奈⒔Y(jié)構(gòu)化時，也可以是柔性的，在金屬上生長高質(zhì)量無機(jī)半導(dǎo)體為多樣化的高性能光電子器件發(fā)展提供了有效途徑。由于缺乏半導(dǎo)體和金屬之間的外延關(guān)系以及熱膨脹系數(shù)的嚴(yán)重不匹配，在金屬電極上直接生長高質(zhì)量無機(jī)膜的技術(shù)有待提高。 近日，韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究院 Gyu-Chul Yi等使用微圖案化的石墨烯做GaN和鎢（W）的中間層，在鎢（W）金屬電極上選擇性的生長GaN微結(jié)構(gòu)，并證明了其作為發(fā)光二極管（LED）的實用性。相關(guān)研究以“GaN microstructure light-emitting diodes directly fabricated on tungsten-metal electrodes using a micro-patterned graphene interlayer”為題，發(fā)表在《Nano Energy》上。  將厘米尺寸的石墨烯層轉(zhuǎn)移到金屬鎢上，然后使用常規(guī)光刻把石墨烯進(jìn)一步圖案化成幾微米尺寸的石墨烯微點的規(guī)則陣列，在圖案化的石墨烯上生長GaN。石墨烯微點作為種子層，用于選擇性地生長無裂縫GaN微結(jié)構(gòu)，這種微結(jié)構(gòu)具有規(guī)則直徑和間距。每個微結(jié)構(gòu)的微觀形態(tài)顯示表明其結(jié)構(gòu)是由橫向外延過生長（ELOG）得到的單晶相。 觀察到生長的GaN微盤和底層W膜之間的歐姆行為，從而促進(jìn)了LED微陣列的制備。使用下面的鎢層作為歐姆接觸，制造了p-n結(jié)GaN微盤LED，由三個周期的InxGa1-xN / GaN多量子阱組成。在微盤上觀察到均勻的電致發(fā)光。為高性能和高分辨率LED的精簡制造找到了新方法。 文章亮點 ·通過控制石墨烯種子層的圖案化，直接在W電極上制造相應(yīng)的GaN微盤。 ·W上的石墨烯用作選擇性生長無裂縫GaN微盤的種子層。 ·觀察到生長的GaN微盤與下面的W膜之間的歐姆行為。 ·在GaN微盤LED上觀察到穩(wěn)定且均勻的電致發(fā)光。 DOI:10.1016/j.nanoen.2019.03.040  |
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