초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
LED에서 다중양자우물은 빛을 발하는 부분으로 매우 중요한 부분이다. 이 지역에는 제조 공정의 특성으로 인해서 많은 결함들이 발생하게 된다. 이러한 결함은 소자 성능을 저하시키는 주원인이다. 다중박막으로 구성된 다중양자우물에서 발생하는 정확한 기계적인 특성 및 압전장을 예측 할 수 있는 계산 모델을 개발한다. 이 모델은 불일치 스트레인을 해소 하는 과정에서 발생하는 불일치 전위의 생성원리 동시에 고려한다.

□ 연구결과
○ 전위전함-박막, n층의 다중양자우물박막 구조의 압전탄성장에 대한

□ 연구의 목적 및 내용
LED에서 다중양자우물은 빛을 발하는 부분으로 매우 중요한 부분이다. 이 지역에는 제조 공정의 특성으로 인해서 많은 결함들이 발생하게 된다. 이러한 결함은 소자 성능을 저하시키는 주원인이다. 다중박막으로 구성된 다중양자우물에서 발생하는 정확한 기계적인 특성 및 압전장을 예측 할 수 있는 계산 모델을 개발한다. 이 모델은 불일치 스트레인을 해소 하는 과정에서 발생하는 불일치 전위의 생성원리 동시에 고려한다.

□ 연구결과
○ 전위전함-박막, n층의 다중양자우물박막 구조의 압전탄성장에 대한 정량적 계산모델을 개발하였다. 임의의 박막 개수, 다양한 결정성장방향 및 전위결함들에 대해 일반화된(준) 해석적 표현식으로 도출하였다.
○ 계산모델 검증을 위하여 FEM 시뮬레이션을 수행하였으며 이 과정에서 전위결함-육방정계 구조의 모델링 기법을 확보하였다. 이는 기본적인 전위결함-박막모델의 시뮬레이션을 가능하게 한다.
○ 전위결함의 코어형태를 모델링하여 전위결함이 육방정계 결정 내 운동성을 확인하였다. 이 과정에서 GaN 내 기계적 물성규명의 정확도가 높은 포텐셜을 각 역학적 항목별로 선별하였다. 각 전위코어별 에너지를 계산하였으며 SW 포텐셜은 전위물성을 계산 시 Peierls응력과 더 잘맞으며 MEAM 포텐셜은 탄성학 기반의 응력장과 더 일치함을 확인하였다.
○ 1차원 양자우물 뿐 아니라 첨단 광전자소자인 0차원 양자점으로 연구를 확대하여 이것의 압전탄성장 계산모델개발과 광전자성능을 계산하였다. 매개변수 연구를 통하여 역학적 물성을 기반한 광전자 성능 계산을 통하여 양자점 코어 내 압축팽창변형률은 전자의 에너지준위를 청색이동 시킴을 확인하였다.

□ 연구결과의 활용계획
○ 매개변수연구를 수행하고 따라서 다른 전자 소자, 구조 재료 등 다양한 소재에 적용하여 각 재료별 거동을 규명할 예정이다.
○ 본 연구에서 구축한 분자동역학 모델을 기반으로 양자 및 분자 수준과 연계 연구로 심화할 예정이다.
○ 반도체 화합물 결정 (육방정계) 기반의 전위결함-단일박막 및 다중박막에 다양한 성장방향에 대한 계산모델의 코드제작 및 GUI를 개발 중에 있다. 이는 후에 이론연구의 매개변수 연구에 적용, 실험연구의 기준 수치설정, 그리고 소자공정 시 표적성능을 위한 설계변수에 해당하는 값을 비전문인도 빠르고 쉽게 계산가능하게 할 것이다.
(출처:요약문 5p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
An analytical formulation considering all the factors that influence the mechanical and piezoelectric fields in the MQW thin film layers is needed to predict the electronic properties of GaN devices. We propose to develop such analytical models that can provide most accurate m

□ Purpose& contents
An analytical formulation considering all the factors that influence the mechanical and piezoelectric fields in the MQW thin film layers is needed to predict the electronic properties of GaN devices. We propose to develop such analytical models that can provide most accurate mechanical strain and piezoelectric field quantities in the MQW thin film layers. We will also develop appropriate models of strain relaxation mechanisms that take into account of misfit dislocations in these layers.
(출처:SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 3. 연구수행 내용 및 결과: 다젓양자우물 박막구조의 역학적 연구 ... 13
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 29
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 29
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 30
• 7. 참고문헌 ... 30
• 8. 연구성과 ... 30
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 32
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 33
• 11. 기타사항 ... 33
• 끝페이지 ... 33