High-quality GaN films grown on chemical vapor-deposited graphene films

2012年9月7日 NPG Asia Materials 4, e9 (2012) doi:10.1038/am.2012.45


透明な発光体は、照明用として、あるいはフラットスクリーンや携帯電話のディスプレイ用として大いに関心を集めている。しかしながら、有機材料でできた既存の透明発光体は概して、従来の半導体発光体の発光効率には全く及ばなかった。そんな中、ソウル国立大学のGyu-Chul Yiをはじめとする研究チームはこのたび、グラフェン層上に成長させた窒化ガリウム(GaN)半導体を用いてシステムを作製することにより、この問題を解決した。GaNは、青色発光ダイオードに使用されることで有名な物質だが、ガラスのような透明基板上での成長は、原子レベルのミスマッチがあるために困難であった。ところが、グラフェン(炭素原子からなる原子レベルの薄さのシート)をバッファー層としてガラス上に使用することで、GaN膜の質が著しく向上し、高効率発光が可能になったのだ。この技術の、半導体系透明ディスプレイへの応用が期待される。

Kunook Chung, Suk In Park, Hyeonjun Baek, Jin-Seok Chung & Gyu-Chul Yi

Photonics: Light-emitting windows
Transparent light emitters are of considerable interest for lighting applications or as displays in flat screens or mobile phones. However, existing transparent light emitters made from organic materials typically do not have light-emission efficiencies that match those of conventional semiconductors. Gyu-Chul Yi and colleagues from Seoul National University have now constructed a system based on a glass-bound layer of the semiconductor gallium nitride — which has been grown on a layer of graphene - that offers a solution to this problem. Gallium nitride is well-known from its use in blue light-emitting diodes, but its growth on transparent substrates such as glass has been challenging due to surface mismatches at the atomic level. If graphene, an atomically thin sheet of carbon atoms, is used as a buffer on top of the glass the quality of the films increases markedly. This makes possible efficient light emission, promising applications for transparent displays made from semiconductors.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)