| 초록 |
본 연구에서는 질화물 계 발광다이오드 소자의 광추출효율 향상시키기 위해서 측면형 발광다이오드의 투명전극 층 표면에 SiNx 재질의 광결정 패턴을 형성하였다. 표면평탄도가 낮고 표면거칠기가 큰 발광다이오드 웨이퍼에 균일한 광결정 패턴을 형성하기 위하여 유연 고분자 몰드를 이용한 UV 나노 임프린팅 공정을 수행하였다. SiNx 광결정 패턴은 먼저 발광다이오드의 투명전극 상부에 300 ~ 500nm의 SiNx 층을 증착한 후 UV 나노 임프린팅, 하드마스크 리프트오프, RIE (reactive ion etching) 공정을 순차적으로 진행하여 형성되었다. 최종적으로 300nm의 지름, 600nm의 주기, 300nm와 500nm의 높이를 가지는 SiNx 광결정 패턴이 발광다이오드 투명전극 상부에 제작되었다. 광결정 패터닝에 따른 발광다이오드의 광추출 특성과 전기적 특성을 분석하기 위해서 패턴이 형성되지 않은 발광다이오드 소자와 SiNx 광결정 패턴이 형성된 발광다이오드 소자의 EL (electroluminescence)와 I-V characteristics을 측정하였다. 그 결과, 광결정 패턴에 의해서 PSS (patterned sapphire substrate) 기판 위에 제작된 발광다이오드 소자의 EL 강도가 최대 20% 향상되었으며 패터닝 유무에 상관없이 동작전압이 일정하게 유지되어 전기적 특성의 저하문제가 발생되지 않았다. 또한 측면형 발광다이오드의 PSS (patterned sapphire substrate) 기판 및 광결정 패턴 존재 유무에 따른 광추출특성을 분석하기 위해서 FDTD (Finite Difference Time Domain) 방식의 시뮬레이션을 수행하였다. |
