| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 가을 (11/25 ~ 11/27, 부산 해운대그랜드호텔) |
| 권호 | 21권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 |
| 제목 | Effect of Thickness of p-Type GaN for Metal-Semiconductor-Metal Light Emitting Diodes |
| 초록 | LED를 비롯한 모든 반도체 소자들은 비용절감을 위해 단순화된 소자구조 및 공정이 필수적이다. AC전원에서 동작하는 LED소자들은 DC전원에서 동작하기 위해 SMPS와 같은 회로가 사용되고 있으며, 이는 원가상승을 초래한다. 이를 극복하기 위해, 본 연구진은 추가적인 회로 없이 디바이스 자체만으로 AC구동이 가능한 Metal–Semiconductor–Metal(MSM)의 구조를 이용한 GaN 청색 LED를 제안하였다. 전극은 알루미늄(Al)을 사용하였으며, p–type GaN위에 Thermal evaporator를 이용하여 증착시켜 쇼트키 접합을 구현하였다. 전계가 형성되었을 때, Al 전극을 통해 주입된 전하들은 높은 쇼트키 장벽을 통과하여 큰 에너지를 얻게 되고, Impact ionization에 의해 전자들을 여기시켜 더 많은 전자정공쌍을 만들게 된다. 이러한 현상을 설명하기 위해 Energy band diagram을 도식화하였고, 발광원리를 규명하기 위해 p–type GaN의 두께를 조절하여 광학적, 전기적 특성을 분석해 보았다. 샘플은 총 3종류로 p–type GaN의 두께를 50, 100, 200nm로 차이점을 두었다. 광학적, 전기적 특성분석을 위해 Electroluminescence 세기 측정과, Transmission line method를 이용한 면저항 측정을 실시하였다. 그 결과 200nm 두께를 가진 샘플의 저항이 50nm 두께를 가진 샘플보다 약 10배 가량 적은 것을 확인하였고, 빛의 밝기가 약 3배가량 강해지는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 Impact ionization을 통해서 생성된 전자정공쌍들이 p–type GaN 두께가 두꺼워짐에 따라 InGaN⁄GaN Multiple quantum well층으로 들어가는 비율이 증가하기 때문으로 판단된다. |
| 저자 | 박진섭, 한상후, 서진호, 김민수 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | P-GaN; MSM-LED; TLM |
