화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2015년 봄 (04/29 ~ 05/01, BEXCO (부산))
권호 19권 1호
발표분야 무기재료_포스터
제목 저비용 ZnO 기반의 발광 다이오드
초록 최근 ZnO가 유망한 발광 대체 재료로 대두되고 있다. ZnO는 3.37eV의 넓은 밴드갭 에너지를 가지며 60meV의 엑시톤 결합에너지를 갖는다. ZnO 증착 방법에는 다양한 방법이 연구되어 왔는데, Laser-assisted plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), Metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), Molecular beam epitaxy (MBE), 그리고 수용액 합성법(Hydrothermal synthesis) 등이 있다. 그 중에서도 수용액 합성법은 기존의 MOCVD와 비교하여 보다 낮은 열적 비용을 필요로 하며, 손쉽고, 친환경적인 성장 방법이다.  
통상적인 GaN 기반 발광 다이오드는 Wurzite 결정 구조의 분극 c-면에 제작되어왔다. 이러한 결정에서는, 내부에 전기장을 유도하는 자발 분극(Spontaneous Polarization)과 압전 분극(Piezoelectric Polarization)이 존재한다. 이는 재결합하려는 전자와 홀을 분리하는 Quantum confined stark effect (QCSE)을 야기하고, 발광 재결합(Radiative recombination) 효율을 감소시킨다. 이에 대한 대안으로, 무분극 a-면 GaN을 이용한 연구가 활발히 진행되어 왔다.  
무분극 a-면 (11-20) ZnO와 CdZnO 박막이 a-면 GaN 기판에 성공적으로 증착되었다. C-면 GaN (0001) 에 증착한 ZnO와는 달리, 박막형태의 ZnO와 CdZnO는 비등방성 성장 양상으로 보다 높은 결정성을 가진다. A-면 n-type ZnO/p-type GaN 하이브리드 구조의 발광 다이오드(LED)가 제작되었으며, 스펙트로미터 분석 시 Ultra-violet 영역에서 빛이 검출되었다.  
저자 장수환1, 김지민1, 백광현2
소속 1단국대, 2홍익대
키워드 무분극 a-면 ZnO; 발광 다이오드
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