| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔) |
| 권호 | 23권 1호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | GaN template growth with air void for improvement light extraction efficiency of light emitting diode |
| 초록 | Light emitting diode(LED) 소자에서 광 추출 효율을 향상 하기 위한 방법으로 기판의 표면에 요철을 주어 그 효율을 향상하고있다. 최근 많은 연구 개발을 통해 patterned sapphire substrate(PSS) lens의 형태 또한 최적화된 상태이다. PSS의 형태에 따라 LED소자의 광 추출 효율이 달라지게 되는데, PSS의 c-plane영역을 최소화 하고 lens의 비율을 높일수록 그 효율은 향상되며 lens의 모양이 원뿔의 형태를 가질수록 그 효율이 개선 된다고 많은 보고가 되고있다. 하지만 PSS lens의 형태를 최적화하여 광 추출 효율을 향상 할 수 있는 방법을 알고 있다 하더라도, PSS에서 GaN를 안정적으로 성장시키는 것이 큰 어려움으로 남아 있으며 이를 해결 하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 PSS상부에 GaN를 성장 할 때에는, lens에서 핵 성장을 억제하고 c-plane에서만 GaN의 성장을 유도하는 ELOG기술을 적용하여 GaN template을 확보한다. 이러한 연구가 국내외의 산학연에서 많은 연구가 이루어 졌으며 그 효율 향상의 기대치는 이미 한계에 도달한 상태이다. 본 연구에서는 기존과 다른 GaN성장법을 통해 GaN template 내부에 air void를 형성함으로써 광 추출 효율을 향상시키기 위한 새로운 GaN성장 방법을 소개한다. 기존의 GaN 성장 방법과 달리 PSS의 lens상에서 GaN 핵 성장을 유도 하여 lens사이에 air void를 형성함으로써 c-plane의 편평한 계면을 air void로 대체 할 수 있다. 이러한 GaN 성장 방법을 통해 LED소자내부에서 생성된 빛의 산란 효과를 극대화 하여 소자 내부에서 탈출하지 못하는 빛의 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 다양한 형태학적인 air void의 구조를 확보하고자 PSS lens에서의 GaN 성장메커니즘을 규명하고 GaN의 성장 모드를 조절 함으로써 소자의 광 추출 효율 향상 할 수 있는 다양한 air void형성 기술을 확보한다. |
| 저자 | 김대식, 정우섭, 조승희, 박준성, 고현아, 변동진 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | Light emitting diode; patterned sapphire substrate; GaN; air void; light extraction efficiency |
