본 연구에서는, 에피 성장한 녹색 GaN wafer로부터 나노구 리소그래피를 이용하여 InGaN/GaN 다중양자우물 기반의 개별적으로 분리된 나노로드 발광 다이오드를 제작하였으며, 이를 유전영동을 이용하여 깍지 낀 구조 (interdigitated-finger patterned)의 패턴된 금속 전극에 정렬하였다. 패턴된 전극에 나노로드 LED를 균일하게 정렬하기 위해서 용매를 ...
본 연구에서는, 에피 성장한 녹색 GaN wafer로부터 나노구 리소그래피를 이용하여 InGaN/GaN 다중양자우물 기반의 개별적으로 분리된 나노로드 발광 다이오드를 제작하였으며, 이를 유전영동을 이용하여 깍지 낀 구조 (interdigitated-finger patterned)의 패턴된 금속 전극에 정렬하였다. 패턴된 전극에 나노로드 LED를 균일하게 정렬하기 위해서 용매를 최적화 하였으며, 먼저 유전영동의 힘의 방향을 알아보기 위해 6종의 용매 – 아세톤, 메틸에틸케톤 (MEK), 이소프로필알코올 (IPA), n-헥세인, 아세토나이트릴, 증류수 – 에 대해 Clausius-Mossotti 인자를 계산하였다. 또한 나노로드 발광 다이오드가 제외된 순수한 용매를 사용한 예비 테스트로부터 AC 전압 인가 하에서 용매에 대한 전극의 안정성을 확인하였으며, 실제 나노로드 발광 다이오드를 정렬한 것으로부터 사용된 용매 중에서 아세톤을 최종적으로 선정하였다. 아세톤에 분산된 나노로드 발광 다이오드를 사용한 발광 다이오드 소자에 대해 후처리 공정을 진행하였으며, 소자의 밝기가 매우 증가하였으나 나노로드 발광 다이오드는 다른 일반적인 발광 다이오드에 비해 0.23 cd/A의 낮은 효율을 가졌다. 이러한 문제를 규명하기 위해 나노로드 발광 다이오드의 발광 비를 계산하였으며, 전체 정렬된 나노로드 발광 다이오드 중 오직 4.34%의 나노로드 발광 다이오드만이 발광하였다.
본 연구에서는, 에피 성장한 녹색 GaN wafer로부터 나노구 리소그래피를 이용하여 InGaN/GaN 다중양자우물 기반의 개별적으로 분리된 나노로드 발광 다이오드를 제작하였으며, 이를 유전영동을 이용하여 깍지 낀 구조 (interdigitated-finger patterned)의 패턴된 금속 전극에 정렬하였다. 패턴된 전극에 나노로드 LED를 균일하게 정렬하기 위해서 용매를 최적화 하였으며, 먼저 유전영동의 힘의 방향을 알아보기 위해 6종의 용매 – 아세톤, 메틸에틸케톤 (MEK), 이소프로필알코올 (IPA), n-헥세인, 아세토나이트릴, 증류수 – 에 대해 Clausius-Mossotti 인자를 계산하였다. 또한 나노로드 발광 다이오드가 제외된 순수한 용매를 사용한 예비 테스트로부터 AC 전압 인가 하에서 용매에 대한 전극의 안정성을 확인하였으며, 실제 나노로드 발광 다이오드를 정렬한 것으로부터 사용된 용매 중에서 아세톤을 최종적으로 선정하였다. 아세톤에 분산된 나노로드 발광 다이오드를 사용한 발광 다이오드 소자에 대해 후처리 공정을 진행하였으며, 소자의 밝기가 매우 증가하였으나 나노로드 발광 다이오드는 다른 일반적인 발광 다이오드에 비해 0.23 cd/A의 낮은 효율을 가졌다. 이러한 문제를 규명하기 위해 나노로드 발광 다이오드의 발광 비를 계산하였으며, 전체 정렬된 나노로드 발광 다이오드 중 오직 4.34%의 나노로드 발광 다이오드만이 발광하였다.
In this study, individually separated InGaN/GaN multiple quantum well (MQW)-based nanorod light-emitting diodes (LEDs) were fabricated from conventional green GaN-epi wafer using nanosphere lithography (NSL), and were self-assembled on interdigitated-finger patterned metal electrode by dielectrophor...
In this study, individually separated InGaN/GaN multiple quantum well (MQW)-based nanorod light-emitting diodes (LEDs) were fabricated from conventional green GaN-epi wafer using nanosphere lithography (NSL), and were self-assembled on interdigitated-finger patterned metal electrode by dielectrophoresis (DEP) method. In order to uniformly align the nanorod LEDs on pre-patterned electrode, the solvent that was dispersed the nanorod LEDs was optimized, and the Clausius-Mossotti (CM) factor was calculated as 6 kinds of solvents – acetone, methyl ethyl ketone (MEK), isopropyl alcohol (IPA), n-hexane, acetonitrile (ACN) and deionized water (DIW) – to realize the direction of DEP force firstly. In addition, the stability of electrode for the solvents under alternating current (AC) voltage applied was confirmed by pre-test using the pure solvents excluding the nanorod LEDs, and the acetone was finally selected among the used solvents from actual self-assembly of the nanorod LEDs. The LED device that was used nanorod LEDs dispersed into the acetone was also performed post-treatment process, brightness of the device was greatly increased but that had 0.23 cd/A of low efficiency compared to conventional LEDs. To investigation of this problem, the emission ratio of nanorod LEDs was calculated, only 4.34% of nanorod LEDs emitted among total self-assembled nanorod LEDs.
In this study, individually separated InGaN/GaN multiple quantum well (MQW)-based nanorod light-emitting diodes (LEDs) were fabricated from conventional green GaN-epi wafer using nanosphere lithography (NSL), and were self-assembled on interdigitated-finger patterned metal electrode by dielectrophoresis (DEP) method. In order to uniformly align the nanorod LEDs on pre-patterned electrode, the solvent that was dispersed the nanorod LEDs was optimized, and the Clausius-Mossotti (CM) factor was calculated as 6 kinds of solvents – acetone, methyl ethyl ketone (MEK), isopropyl alcohol (IPA), n-hexane, acetonitrile (ACN) and deionized water (DIW) – to realize the direction of DEP force firstly. In addition, the stability of electrode for the solvents under alternating current (AC) voltage applied was confirmed by pre-test using the pure solvents excluding the nanorod LEDs, and the acetone was finally selected among the used solvents from actual self-assembly of the nanorod LEDs. The LED device that was used nanorod LEDs dispersed into the acetone was also performed post-treatment process, brightness of the device was greatly increased but that had 0.23 cd/A of low efficiency compared to conventional LEDs. To investigation of this problem, the emission ratio of nanorod LEDs was calculated, only 4.34% of nanorod LEDs emitted among total self-assembled nanorod LEDs.
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