초록 ▼

1. 주요 연구 결과
(1) Rate equation 모델에 의한 LED 효율저하(efficiency droop) 현상의 해석
- 반도체의 전하 재결합 모델에 기반한 rate equation을 이용하여 LED의 효율저하 현상을 해석함.
- InGaN 활성층에서 In clustering에 의한 유효 발광 체적 감소의 영향을 분석함.
- InGaN 양자우물에서 유효 발광 체적의 감소가 효율저하 현상의 주된 원인이 될 수 있음을 보임.
- 간접 천이형 Auger 재결합 과정과 유효 발광 체적 감소를 결합하여 효

1. 주요 연구 결과
(1) Rate equation 모델에 의한 LED 효율저하(efficiency droop) 현상의 해석
- 반도체의 전하 재결합 모델에 기반한 rate equation을 이용하여 LED의 효율저하 현상을 해석함.
- InGaN 활성층에서 In clustering에 의한 유효 발광 체적 감소의 영향을 분석함.
- InGaN 양자우물에서 유효 발광 체적의 감소가 효율저하 현상의 주된 원인이 될 수 있음을 보임.
- 간접 천이형 Auger 재결합 과정과 유효 발광 체적 감소를 결합하여 효율저하 현상을 해석함.
(2) 전하와 전류의 불균일한 분포가 LED 효율저하에 미치는 영향의 분석
- LED 활성층에서 양자 우물 간의 불균일한 전하 분포가 효율저하에 미치는 영향을 분석함.
- LED 칩에서 전류 밀집 현상에 의하여 양자 우물 평면 상에서 불균일한 전하 분포에 의해 LED의 효율 저하가 심화될 수 있음을 확인함.
- LED의 전류 확산성 개선으로 효율저하 현상을 개선할 수 있음을 보임.
(3) LED의 활성층과 전자제한층의 구조에 따른 전하 누설 특성 조사
- 활성층과 AlGaN 전자제한층 사이 거리와 Al 조성에 따른 전자 누설과 효율 특성을 분석함.
- AlGaN 전자제한층이 없는 LED 구조에서 활성층과 p-GaN층 간 거리에 따른 효율 특성 변화를 simulation과 실험을 통해 분석함.
- AlGaN 전자제한층이 없는 LED에서 고효율 특성을 보일 수 있는 새로운 구조를 도출하고 실험을 통해 확인함.
(4) InGaN 청색 laser diode(LD)에서 효율저하 현상 연구
- InGaN 청색 LD에서 효율저하 현상을 연구함으로써 LED의 효율저하 특성 연구에 활용함.
- Rate equation의 해석을 통해 LD의 효율저하 특성과 문턱 전류와의 상관관계를 분석함.
2. 연구 산출물
(1) SCI 논문 게재
- 본 연구 과제와 관련하여 연구 결과를 Applied Physics Letters, Optics Express, IEEE Photonics Technology Letters, Journal of the Optical Society of Korea 등 4편의 SCI급 학술지에 게재함.
- 논문을 게재한 학술지의 평균 IF는 2.71임.
(2) 국제학술대회 발표
- 연구 기간 동안 국제학술대회에서 총 14회의 연구논문 발표를 수행함.
- 2011년 1월에는 Photonics 분야 최대 규모 학회인 Photonics West에서 초청발표를 수행함.
(3) 특허 출원
- LED의 효율 특성을 개선할 수 있는 새로운 구조를 도출하여 국내 특허를 출원함.
3. 향후 계획
- 본 연구 과제와 관련하여 현재 3편의 논문이 투고, 심사 중에 있어 추가적인 논문 게재가 예상됨.
- 연구 과제 종료 후에도 본 연구 과제와 관련하여 1, 2편의 논문을 추가로 투고할 예정임.
- 연구 과제 종료 후에도 개선 구조에 대한 특허를 추가로 출원할 예정임.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내·외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7