| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
2011년 봄 (04/27 ~ 04/29, 창원컨벤션센터) |
| 권호 |
17권 1호, p.751 |
| 발표분야 |
재료 |
| 제목 |
Modulating ZnO Nanostructure Arrays on Any Substrates by Nano-Level Structure Control: enhanced light out-coupling in GaN based LEDs |
| 초록 |
GaN 기반 LED는 긴 수명과 작은 소자 크기, 높은 광 출력 등의 장점을 가지고 있어 차세대 조명용 광원으로 기대되고 있다. 하지만, GaN (n~2.5)와 대기 (n=1)의 큰 굴절률 차이에 의한 작은 임계각 (23.5O)은 고효율 LED 구현에 가장 큰 걸림돌 중 하나이다. 이를 해결하기 위해 LED 표면에 다양한 나노 구조를 형성하여 광 추출효율을 증가 시키는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 ZnO 나노선은 넓은 밴드갭과 높은 엑시톤 결합에너지를 가지고 있어 단파장 영역에서의 광전자 소자로서의 응용연구가 진행되고 있다.최근 90oC 이하의 저온에서 LED 전극의 열적 손상 없는 수열합성법으로 ZnO 나노선을 성장 시키는 연구가 활발히 연구 되고 있으나 GaN 표면위에서 균일하고 높은 밀도의 성장의 어려움 있다. 본 연구에서는 ZnO 나노선의 성장을 위해 시행되던 ZnO 씨드층 형성을 대신하여 표면처리 (UV/Ozone, Plasma)를 통해 균일하고 높은 밀도의 ZnO 나노선을 형성 하였다. 특히 UV/Ozone 처리를 통해 표면에 많은 전하를 띄도록 결함을 생성하여 ZnO 나노팁 성장 시 Zn 이온과 OH 이온을 잘 흡착시켜 ZnO 성장핵 생성 위치를 증가 시켰다. ZnO 씨드층 없이 n-GaN(수직형 LED 표면)에 높은 밀도의 ZnO 나노팁을 수직 방향으로 에피텍셜하게 성장시켜 수직구조 LED에 적용하였다. 굴절률 향상 및 광도파로(waveguide) 효과로 다중 산란이 일어나 186%의 광량 증가를 보였다. |
| 저자 |
예병욱1, 유학기2, 손준호2, 이종람2, 백정민1
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| 소속 |
1울산과학기술대, 2포항공과대 |
| 키워드 |
수열합성법; ZnO; LED
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| E-Mail |
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| 원문파일 |
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