石墨烯紫外LED及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种石墨烯紫外LED，石墨烯紫外LED包括：蓝宝石基底；石墨烯层，位于所述蓝宝石基底上；以及LED单元，位于所述石墨烯层上。本发明专利技术的石墨烯紫外LED器件可大大降低AlN薄膜中的应力和位错密度，使得制成的石墨烯紫外LED具有很高的发光效率，且可以避免使用过程中的过热问题，对于紫外器件的制造具有重大意义。本发明专利技术还提供上述石墨烯紫外LED的制备方法，基于石墨烯非常好的热导率和应力释放作用，以及表现为范德华外延生长的薄膜沉积过程，将传统工业中的两步成膜法转变为一步成膜法，显著降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
石墨烯紫外LED及其制备方法
本专利技术涉及新材料领域，具体涉及一种基于石墨烯基底的紫外LED及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是碳原子以sp2杂化键连形成的六角蜂窝状二维原子晶体。它表面无悬挂键，可以实现功能薄膜的范德华外延，摆脱传统外延中对晶格失配度与热膨胀系数的严格要求，可获得低位错密度的薄膜。与此同时它具有非常好的导热性、优异的导电性可以缓解器件中的散热问题，以上优点使得石墨烯在光电器件、微电子、信息技术等领域具有巨大应用潜能。氮化铝(AlN)是一种具有宽直接带隙的Ⅲ-Ⅴ半导体，具有高热导率、高机械强度、高化学稳定性和强抗辐照能力等性质，在光电子、高温大功率器件和高频宽带通讯器件应用方面有着广阔的前景。另外，氮化铝还可以与氮化镓(GaN)混合形成三元化合物，经过器件加工，得到紫外LED器件。就紫外LED器件的生产而言，目前工业上采用的是在蓝宝石基底上，低温成核高温成膜两步法生长工艺生长AlN薄膜，并在此基础上继续生长AlN/AlGaN超晶格层,n-AlGaN,多量子阱(AlGaN)有源区,p-AlGaN薄膜，然后进行电极加工器件，封装得到。但这种方法中薄膜与基底之间的晶格失配与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯紫外LED，包括：蓝宝石基底；石墨烯层，位于所述蓝宝石基底上；以及LED单元，位于所述石墨烯层上。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯紫外LED，包括：蓝宝石基底；石墨烯层，位于所述蓝宝石基底上；以及LED单元，位于所述石墨烯层上。2.根据权利要求1所述的石墨烯紫外LED，其中所述LED单元包括：AlN层，位于所述石墨烯层上；AlN/AlGaN超晶格，位于所述AlN层上；n-AlxGa1-xN层，位于所述AlN/AlGaN超晶格上；Al0.5Ga0.5N/AlyGa1-yN多量子阱有源层，位于所述n-AlxGa1-xN层上；以及p-AlGaN层，位于所述Al0.5Ga0.5N/AlyGa1-yN多量子阱有源层上，其中0.2≤x≤0.8，0.2≤y≤0.7。3.根据权利要求2所述的石墨烯紫外LED，其中所述AlN层的厚度为0.5-2μm。4.根据权利要求2所述的石墨烯紫外LED，其中所述AlN/AlGaN超晶格的周期数为5-30个。5.根据权利要求2所述的石墨烯紫外LED，其中所述n-AlxGa1-xN层的厚度为0.5-5μm。6.根据权利要求2所述的石墨烯紫外LED，其中所述Al0.5Ga0.5N/AlyGa1-yN多量子阱有源层包括3-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠范，陈召龙，高鹏，
申请(专利权)人：北京石墨烯研究院，北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11