청색 마이크로 LED의 광 추출 효율에 미치는 칩 크기 의존성 연구

박현정; 차유정; 곽준섭

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박현정 차유정 곽준섭

저널정보: 한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제32권 제1호

발행연도: 2019.1

수록면: 47 - 52 (6page)

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본 연구에서는 blue flip-chip micro-LEDs (FC μ-LEDs), non patterned-sapphire-substrate(PSS) FC μ-LEDs, vertical FC μ-LEDs의 전체, 상면, 측면 광추출효율의 칩 크기 의존성을 ray tracing simulator을 이용하여 연구하였다. vertical FC μ-LEDs는 다른 두 모델 보다 전체 광추출효율이 칩 한 변의 길이 5 um에서 84%로 가장 높았으며 상면효율 증가율과 측면효율 감소율이 가장 크게 나타났다. vertical FC μ-LEDs는 FC μ-LEDs에 비해 칩 한 변 길이 100 um 기준에서 6.4% 높은 효율을 보인다. 상면효율 그래프를 보면 non PSS FC μ-LEDs는 변화가 없으며 FC μ-LEDs와 vertical FC μ-LEDs는 마이크로 크기인 100 um 까지 비교적 급격히 효율이 증가하다가 이후에는 증가율이 감소하는 경향을 보였다. 100 um 기준에서 FC μ-LEDs는 28.6%, vertical FC μ-LEDs는 53.4% 효율을 보였다. 측면효율 그래프는 vertical FC μ-LEDs가 칩 크기 증가에 따라 가장 큰 폭으로 감소하는 것을 보여준다. 500 um 에서는 대부분의 빛이 상면을 통해 탈출하는데 이는 상면적이 측면적에비해 약 18배 더 크고 칩 형상이 아주 납작한 판형상으로 측면으로 광이 탈출하기 힘든 구조를 갖기 때문이다. 본 연구를 통해 100 um 이하의 마이크로 크기에서 FC μ-LEDs와 vertical FC μ-LEDs의 광추출효율이 증가함을 확인했다.

참고문헌 (17)

참고문헌 신청

Joachim Piprek / 2010 / Efficiency droop in nitride-based light-emitting diodes / physica status solidi (a) 207(10):2217~2225

Y. C. Shen / 2007 / Auger recombination in InGaN measured by photoluminescence / Applied Physics Letters 91(14):141101

Min-Ho Kim / 2007 / Origin of efficiency droop in GaN-based light-emitting diodes / Applied Physics Letters 91(18):183507

Xianfeng Ni / 2008 / Reduction of efficiency droop in InGaN light emitting diodes by coupled quantum wells / Applied Physics Letters 93(17):171113

Yi Yang / 2008 / Investigation of the Nonthermal Mechanism of Efficiency Rolloff in InGaN Light-Emitting Diodes / IEEE Transactions on Electron Devices 55(7):1771~1775

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